ES2725705T3 - New phytase, method to obtain it and use it - Google Patents

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ES2725705T3 ES15791583T ES15791583T ES2725705T3 ES 2725705 T3 ES2725705 T3 ES 2725705T3 ES 15791583 T ES15791583 T ES 15791583T ES 15791583 T ES15791583 T ES 15791583T ES 2725705 T3 ES2725705 T3 ES 2725705T3
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Julia Martin-Perez
Joaquín Romero-Lopez
Ignasi Salaet-Madorran
Ramón Marques-Mascarell
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Abstract

Un molécula de ácido nucleico aislada i) que comprende la secuencia nucleotídica según SEQ ID NO: 1 que codifica una proteína con actividad de fitasa o ii) que tiene una identidad de secuencia de al menos 86% con una secuencia nucleotídica según SEQ ID NO: 1 que codifica una proteína con actividad de fitasa, en donde la molécula de ácido nucleico aislada comprende mutaciones de optimización codónica con respecto a un organismo celular hospedador, en donde el organismo celular hospedador es Pichia pastoris, y en donde la molécula de ácido nucleico difiere de la correspondiente secuencia codificante nucleotídica silvestre según SEQ ID NO: 8 en la presencia de al menos 50 mutaciones de optimización codónica.An isolated nucleic acid molecule i) comprising the nucleotide sequence according to SEQ ID NO: 1 encoding a protein with phytase activity or ii) having a sequence identity of at least 86% with a nucleotide sequence according to SEQ ID NO: 1 encoding a protein with phytase activity, wherein the isolated nucleic acid molecule comprises codon optimization mutations with respect to a host cell organism, where the host cell organism is Pichia pastoris, and where the nucleic acid molecule differs of the corresponding wild nucleotide coding sequence according to SEQ ID NO: 8 in the presence of at least 50 codon optimization mutations.

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Nueva fitasa, método para obtener la misma y uso de la mismaNew phytase, method to obtain it and use it

Campo de la invenciónField of the Invention

La invención se refiere generalmente a secuencias de ácido nucleico nuevas y mejoradas que codifican un polipéptido o una proteína que tiene la actividad enzimática de una fitasa y a métodos para expresar eficazmente estas enzimas en una célula huésped.The invention generally relates to novel and improved nucleic acid sequences encoding a polypeptide or a protein having the enzymatic activity of a phytase and to methods for effectively expressing these enzymes in a host cell.

En un primer aspecto, la presente invención se refiere a una molécula de ácido nucleico aislada i) que comprende la secuencia nucleotídica según SEQ ID NO: 1 que codifica una proteína con actividad de fitasa o ii) que tiene una identidad de secuencia de al menos 86% con una secuencia nucleotídica según SEQ ID NO: 1 que codifica una proteína con actividad de fitasa.In a first aspect, the present invention relates to an isolated nucleic acid molecule i) comprising the nucleotide sequence according to SEQ ID NO: 1 encoding a protein with phytase activity or ii) having a sequence identity of at least 86% with a nucleotide sequence according to SEQ ID NO: 1 that encodes a protein with phytase activity.

La presente invención también se refiere a una construcción de expresión o un vector que comprende la susodicha molécula de ácido nucleico aislada. La presente invención se refiere además a un método para producir una proteína que tiene la actividad enzimática de una fitasa, que comprende las etapas de:The present invention also relates to an expression construct or a vector comprising the aforementioned isolated nucleic acid molecule. The present invention further relates to a method for producing a protein that has the enzymatic activity of a phytase, which comprises the steps of:

a) introducir en una célula hospedadora un vector que comprende:a) introducing into a host cell a vector comprising:

i) elementos que regulan la expresión que son funcionales en la célula hospedadora; yi) elements that regulate expression that are functional in the host cell; Y

ii) conectada operativamente a los mismos una molécula de ácido nucleico según se define en la presente;ii) operatively connected thereto a nucleic acid molecule as defined herein;

b) cultivar las células hospedadoras obtenidas en la etapa a) bajo condiciones adecuadas para la expresión de la proteína, y opcionalmenteb) culturing the host cells obtained in step a) under conditions suitable for protein expression, and optionally

c) recuperar del cultivo celular la proteína producida en la etapa b).c) recover the protein produced in stage b) from the cell culture.

La presente divulgación describe proteínas obtenidas mediante el método según la invención y el uso de las mismas para la fabricación de aditivos para piensos.The present disclosure describes proteins obtained by the method according to the invention and the use thereof for the manufacture of feed additives.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

La invención se refiere generalmente a nuevas moléculas de ácido nucleico que codifican un polipéptido o una proteína que tiene la actividad enzimática de una fitasa y a un método para producir eficazmente esta proteína con actividad de fitasa en una célula hospedadora. Se divulga en la presente un polipéptido o una proteína obtenidos mediante el método según la presente invención y el uso de los mismos como un ingrediente activo en la fabricación de aditivos para piensos y/o para la liberación de fosfato del material orgánico procedente del suelo.The invention generally relates to new nucleic acid molecules encoding a polypeptide or a protein that has the enzymatic activity of a phytase and a method for effectively producing this protein with phytase activity in a host cell. A polypeptide or protein obtained by the method according to the present invention and the use thereof as an active ingredient in the manufacture of feed additives and / or for the release of phosphate from the organic material from the soil is disclosed herein.

El fósforo elemental o puro (P) es bastante poco común en la naturaleza, que habitualmente se encuentra como parte de moléculas que incluyen el grupo fosfato (PO43-) ligado a un grupo orgánico basado en carbono de animales y tejidos vegetales.Elemental or pure phosphorus (P) is quite rare in nature, which is usually found as part of molecules that include the phosphate group (PO43-) linked to a carbon-based organic group of animals and plant tissues.

Sin embargo, el fósforo (P) es un nutriente importante para plantas y animales. El P es un importante macronutriente de plantas, constituyendo alrededor de 0,2% del peso seco de una planta. Es un componente de moléculas clave tales como ácidos nucleicos, fosfolípidos y ATP y, por consiguiente, las plantas no pueden crecer sin un suministro fiable de este nutriente. El fósforo inorgánico es la única fuente de fósforo que puede ser absorbida y captada por las plantas. Debido a la solo baja disponibilidad de fósforo inorgánico en el suelo, los agricultores se ven forzados a hacer disponible el macronutriente P.However, phosphorus (P) is an important nutrient for plants and animals. P is an important macronutrient of plants, constituting about 0.2% of the dry weight of a plant. It is a component of key molecules such as nucleic acids, phospholipids and ATP and, therefore, plants cannot grow without a reliable supply of this nutrient. Inorganic phosphorus is the only source of phosphorus that can be absorbed and captured by plants. Due to the low availability of inorganic phosphorus in the soil, farmers are forced to make macronutrient P. available.

Además, los animales requieren fósforo como un nutriente, que se puede proporcionar generalmente bien en la forma de fósforo inorgánico, por ejemplo, en una dieta o bien mediante la degradación de los diversos ingredientes de fósforo orgánico que constituyen la dieta.In addition, animals require phosphorus as a nutrient, which can generally be provided either in the form of inorganic phosphorus, for example, in a diet or by degradation of the various organic phosphorus ingredients that constitute the diet.

El ácido fítico o el fitato es la principal forma de almacenamiento de fósforo en plantas tales como cereales, legumbres, semillas oleaginosas, con valores que varían de 1 a 5% en peso. El "ácido fítico", también denominado hexaquisfosfato de inositol (IP6), o la sal del mismo "fitato", es un ácido cíclico saturado. Por otra parte, el ácido fítico típicamente se quela y así hace inabsorbibles ciertos minerales secundarios importantes tales como cinc y hierro y, en un menor grado, también macrominerales tales como calcio y magnesio. Fitina se refiere específicamente a la forma de sal cálcica o magnésica de ácido fítico. Los catabolitos de ácido fítico se denominan polifosfatos de inositol inferiores. Ejemplos son penta- (IP5), tetra-(IP4) y trifosfato (IP3) de inositol. Más de dos tercios del fósforo contenido en los cereales y las leguminosas están presentes en forma de fitato.Phytic acid or phytate is the main form of phosphorus storage in plants such as cereals, legumes, oilseeds, with values ranging from 1 to 5% by weight. "Phytic acid", also called inositol hexaquisphosphate (IP6), or the salt of "phytate" itself, is a saturated cyclic acid. On the other hand, phytic acid typically chelates and thus renders certain important secondary minerals such as zinc and iron and, to a lesser extent, also macrominerals such as calcium and magnesium. Phytin refers specifically to the form of calcium or magnesium salt of phytic acid. Phytic acid catabolites are called inositol polyphosphates lower. Examples are penta- (IP5), tetra- (IP4) and inositol triphosphate (IP3). More than two thirds of the phosphorus contained in cereals and legumes are present in the form of phytate.

El fitato no es digerible para los seres humanos o los animales no rumiantes (animales monogástricos), de modo que no es una fuente apropiada ni de inositol ni de fosfato, si se come directamente. En particular, el fósforo y el inositol presentes en la forma de fitato no se pueden hacer biodisponibles para animales no rumiantes, debido a que carecen de la enzima digestiva fitasa que se requiere para retirar fosfato del inositol en la molécula de fitato. El fósforo presente en la forma de fitato constituye alrededor de entre 20 y 40% del fósforo de origen vegetal ingerido por animales monogástricos.Phytate is not digestible for humans or non-ruminant animals (monogastric animals), so it is not an appropriate source of either inositol or phosphate, if eaten directly. In particular, the phosphorus and inositol present in the form of phytate cannot be made bioavailable for non-ruminant animals, because they lack the digestive enzyme phytase that is required to remove phosphate from the inositol in the phytate molecule. The phosphorus present in the form of phytate constitutes about 20 to 40% of the phosphorus of plant origin ingested by monogastric animals.

Puesto que el fitato no puede ser adsorbido por animales no rumiantes, el fitato no absorbido pasa habitualmente a través del tracto gastrointestinal, elevando la cantidad de fósforo en las heces. La excreción de fósforo en exceso puede conducir a problemas medioambientales y ecológicos, tales como eutrofización. La contaminación del suelo con fósforo plantea un grave problema en la agricultura, especialmente en zonas de agricultura intensiva con animales monogástricos.Since phytate cannot be adsorbed by non-ruminant animals, non-absorbed phytate usually passes through the gastrointestinal tract, raising the amount of phosphorus in feces. Excretion of excess phosphorus can lead to environmental and ecological problems, such as eutrophication. Phosphorus soil contamination poses a serious problem in agriculture, especially in areas of intensive agriculture with monogastric animals.

Además, aunque algunos de los microorganismos de la flora intestinal del intestino delgado son capaces de hidrolizar el ácido fítico, el fósforo solo es absorbido en pequeñas cantidades. Por otra parte, un exceso de fitato tiene el efecto de un factor antinutricional ya que el fitato es capaz de quelar iones metálicos esenciales tales como calcio, cobre o cinc, que son necesarios para la nutrición animal, disminuyendo se ese modo su valor nutricional. In addition, although some of the microorganisms of the intestinal flora of the small intestine are capable of hydrolyzing phytic acid, phosphorus is only absorbed in small amounts. On the other hand, an excess of phytate has the effect of an antinutritional factor since phytate is capable of chelating essential metal ions such as calcium, copper or zinc, which are necessary for animal nutrition, thereby decreasing its nutritional value.

Para evitar las susodichas desventajas, el alimento para animales comúnmente estaba enriquecido con fósforo inorgánico, lo que a su vez incrementaba los costes de la producción ganadera. Un enfoque adicional que surgió recientemente para aliviar estas desventajas es la adición directa de fitasa, que cataliza la hidrólisis de fitato para liberar y hacer accesible fósforo orgánico para alimento para animales.To avoid the above disadvantages, animal feed was commonly enriched with inorganic phosphorus, which in turn increased the costs of livestock production. An additional approach that recently emerged to alleviate these disadvantages is the direct addition of phytase, which catalyzes the hydrolysis of phytate to release and make organic phosphorus accessible for animal feed.

El uso de fitasa microbiana está aprobado actualmente para el uso en piensos, con el propósito de incrementar la disponibilidad de fósforo a partir de ácido fítico. Por ejemplo, la 6-fitasa producida por Aspergillus oryzae (DSM 14223) fue autorizada para pollos de engorde, gallinas ponedoras, pavos de engorde, cerdos de engorde y cerdos hembra por la Regulación (EC) N° 255/2005 de la Comisión Europea. Estas fitasas son extremadamente débiles e inestables, expresando la actividad máxima de pH entre 5,0 y 7,5, de modo que la actividad se reduce y limita sustancialmente debido a los bajos valores de pH del estómago (pH 2-3). También se sabe que las enzimas fitasa son fuertemente inhibidas por exceso de sustrato (fitato) y producto (fósforo inorgánico) y altas temperaturas (Power y Khon, 1993).The use of microbial phytase is currently approved for use in feed, with the purpose of increasing the availability of phosphorus from phytic acid. For example, 6-phytase produced by Aspergillus oryzae (DSM 14223) was authorized for broilers, laying hens, turkeys, fattening pigs and female pigs by Regulation (EC) No. 255/2005 of the European Commission . These phytases are extremely weak and unstable, expressing the maximum pH activity between 5.0 and 7.5, so that the activity is reduced and substantially limited due to the low pH values of the stomach (pH 2-3). It is also known that phytase enzymes are strongly inhibited by excess substrate (phytate) and product (inorganic phosphorus) and high temperatures (Power and Khon, 1993).

Las fitasas sintéticas son fosfomonoesterasas capaces de hidrolizar ácido fítico en ortofosfato inorgánico con bajas proporciones de ésteres fosfóricos, siendo los productos intermedios de pentafosfato a monofosfato, y mioinositol libre (Nayini y Markakis, 1986; Lasztity y Lasztity, 1988; Harland y Morris, 1995). La IUPAC-|Ub (1976) ha reconocido la 3-fitasa (EC 3.1.3.8), aislada en animales y microorganismos (Reddy y col., 1982; Lasztity y Lasztity, 1988).Synthetic phytases are phosphomonoesrases capable of hydrolyzing phytic acid in inorganic orthophosphate with low proportions of phosphoric esters, being the intermediate products of pentaphosphate to monophosphate, and free myoinositol (Nayini and Markakis, 1986; Lasztity and Lasztity, 1988; Harland and Morris, 1995 ). IUPAC- | U b (1976) has recognized 3-phytase (EC 3.1.3.8), isolated in animals and microorganisms (Reddy et al., 1982; Lasztity and Lasztity, 1988).

Se han encontrado fitasas exógenas en microorganismos tales como hongos y levaduras (p. ej. Saccharomyces cerevisae y Aspergillus sp) y bacterias (Bacillus subtilis, Pseudomonas). La fitasa que se obtiene a partir de Aspergillus sp sigue cierto orden de hidrolización de la molécula de fitasa, es decir, después de haber liberado el grupo fosfato de la posición 3, continúa en el siguiente orden, 4, 5, 6 y 2 (Venekamp y cols., 1995). Estas enzimas muestran actividad a diferente pH 2,5 y H5,5. La actividad a pH 2,5 es alrededor de 40% menos eficaz que a pH 5,5, lo que es importante ya que la absorción de fósforo se produce en un grado mayor en el intestino delgado que tiene un pH 5,5. (Power y Khon, 1993).Exogenous phytases have been found in microorganisms such as fungi and yeasts (eg Saccharomyces cerevisae and Aspergillus sp) and bacteria (Bacillus subtilis, Pseudomonas). The phytase obtained from Aspergillus sp follows a certain order of hydrolyzing of the phytase molecule, that is, after releasing the phosphate group from position 3, it continues in the following order, 4, 5, 6 and 2 ( Venekamp et al., 1995). These enzymes show activity at different pH 2.5 and H5.5. The activity at pH 2.5 is about 40% less effective than at pH 5.5, which is important since phosphorus absorption occurs to a greater degree in the small intestine that has a pH 5.5. (Power and Khon, 1993).

La fitasa producida por Aspergillus jicuumm es una glicoproteína purificada, con una actividad enzimática que cambia con la temperatura y el pH. La temperatura óptima de la enzima está entre 60 y 70°C. Sin embargo, durante 10 minutos a 68°C, se observaba una pérdida de actividad hasta 60% (Nasi, 1990). Las enzimas de Aspergillus niger termoestables son resistentes contra el proceso de nodulización y se presenta que su actividad es al menos 5000 FTU/g. (Nasi, 1990).The phytase produced by Aspergillus jicuumm is a purified glycoprotein, with an enzymatic activity that changes with temperature and pH. The optimal temperature of the enzyme is between 60 and 70 ° C. However, for 10 minutes at 68 ° C, a loss of activity was observed up to 60% (Nasi, 1990). The thermostable Aspergillus niger enzymes are resistant against the nodulization process and its activity is shown to be at least 5000 FTU / g. (Nasi, 1990).

El documento WO 2011/141613 A2 / EP 2743 347 A2 describe un nuevo gen aislado de Serratia odorífera, que codifica una proteína o un polipéptido que tiene actividad de fitasa, un procedimiento para obtener el mismo en una célula hospedadora de levadura como, tal como Pichia pastoris, y el uso de la enzima como un ingrediente activo en la fabricación de aditivos para piensos. El documento WO 201 1/141613 / EP 2743347 A2 informa sobre una fitasa, que no era sensible a la diferencia de pH entre el estómago (pH 3,5) y el tracto intestinal (pH 7,0) y que mantenía su actividad a lo largo de un amplio intervalo de pH. Se presentaba que la fitasa descrita en el documento WO 2011/1416 tenía termoestabilidad mejorada.WO 2011/141613 A2 / EP 2743 347 A2 describes a novel gene isolated from Serratia odorífera, which encodes a protein or polypeptide that has phytase activity, a method for obtaining the same in a yeast host cell as, such as Pichia pastoris, and the use of the enzyme as an active ingredient in the manufacture of feed additives. WO 201 1/141613 / EP 2743347 A2 reports on a phytase, which was not sensitive to the difference in pH between the stomach (pH 3.5) and the intestinal tract (pH 7.0) and that maintained its activity at over a wide pH range. It was reported that the phytase described in WO 2011/1416 had improved thermostability.

Yang y cols. titulado "Enhancement of alkaline phytase production in Pichia pastoris: influence of gene dosage, sequence optimization and expression temperature." (Protein Expr Purif. agosto 2012; 84(2):247-54) divulga las propiedades de estabilidad catalítica y térmica de la fitasa alcalina procedente de polen de lirio (LIALP). Yang et al. entitled "Enhancement of alkaline phytase production in Pichia pastoris: influence of gene dosage, sequence optimization and expression temperature." (Protein Expr Purif. August 2012; 84 (2): 247-54) discloses the properties of catalytic and thermal stability of alkaline phytase from lily pollen (LIALP).

Sin embargo, el modesto nivel de expresión de esta proteína silvestre fitasa de Serratia todavía representa un obstáculo con respecto a la producción de proteína a gran escala. Todavía existe una fuerte necesidad de identificar los factores y las condiciones que conduzcan a una expresión mejorada y eficaz de la proteína fitasa en una célula hospedadora. El estado de la técnica carece todavía de medios y métodos capaces de producir eficazmente más proteína con actividad de fitasa por volumen y a lo largo del tiempo. De ahí que todavía haya una fuerte necesidad de mejorar las condiciones de la producción a escala industrial a fin de proporcionar un método económico y fiable. Sumario de la invenciónHowever, the modest level of expression of this wild protein Phytase of Serratia still represents an obstacle with regard to large-scale protein production. There is still a strong need to identify the factors and conditions that lead to an improved and effective expression of the phytase protein in a host cell. The state of the art still lacks means and methods capable of effectively producing more protein with phytase activity by volume and over time. Hence, there is still a strong need to improve production conditions on an industrial scale in order to provide an economical and reliable method. Summary of the invention

El objetivo anterior se resuelve mediante los métodos y medios según la presente invención que se describen y reivindican en la presente. La presente invención se dirige a estas necesidades y proporciona una nueva molécula de ácido nucleico aislada de Serratia odorífera que codifica una proteína o un polipéptido con actividad de fitasa. La presente invención proporciona además métodos para expresar eficazmente y purificar posteriormente los genes aislados según la invención en una célula hospedadora.The above objective is solved by the methods and means according to the present invention that are described and claimed herein. The present invention addresses these needs and provides a novel nucleic acid molecule isolated from Serratia odorífera that encodes a protein or polypeptide with phytase activity. The present invention further provides methods for effectively expressing and subsequently purifying the isolated genes according to the invention in a host cell.

En un primer aspecto, la presente invención se refiere a una molécula de ácido nucleico aisladaIn a first aspect, the present invention relates to an isolated nucleic acid molecule

i) que comprende la secuencia nucleotídica según SEQ ID NO: 1 que codifica una proteína con actividad de fitasa o ii) que tiene una identidad de secuencia de al menos 86% con una secuencia nucleotídica según SEQ ID NO: 1 que codifica una proteína con actividad de fitasa,i) comprising the nucleotide sequence according to SEQ ID NO: 1 encoding a protein with phytase activity or ii) having a sequence identity of at least 86% with a nucleotide sequence according to SEQ ID NO: 1 encoding a protein with phytase activity,

en donde la molécula de ácido nucleico aislada comprende mutaciones de optimización codónica con respecto a un organismo celular hospedador, en donde el organismo celular hospedador es Pichia pastoris, y en donde la molécula de ácido nucleico difiere de la correspondiente secuencia codificante nucleotídica silvestre según SEQ ID NO: 8 en la presencia de al menos 50 mutaciones de optimización codónica.wherein the isolated nucleic acid molecule comprises codon optimization mutations with respect to a host cell organism, where the host cell organism is Pichia pastoris, and where the nucleic acid molecule differs from the corresponding wild nucleotide coding sequence according to SEQ ID NO: 8 in the presence of at least 50 codon optimization mutations.

En una realización preferida adicional, la molécula de ácido nucleico aislada tiene una identidad de secuencia de al menos 90% con una secuencia nucleotídica según SEQ ID NO: 1 que codifica una proteína con actividad de fitasa. En otra realización preferida más, la molécula de ácido nucleico no comprende una secuencia nucleotídica que codifica un péptido de señalización N-terminal.In a further preferred embodiment, the isolated nucleic acid molecule has a sequence identity of at least 90% with a nucleotide sequence according to SEQ ID NO: 1 that encodes a protein with phytase activity. In yet another preferred embodiment, the nucleic acid molecule does not comprise a nucleotide sequence encoding an N-terminal signaling peptide.

Según la presente invención, el organismo celular hospedador es Pichias Pastoris. According to the present invention, the host cell organism is Pichias Pastoris.

La presente invención se refiere a una molécula de ácido nucleico que difiere de la correspondiente secuencia codificante nucleotídica silvestre en la presencia de al menos 50 mutaciones de optimización codónica.The present invention relates to a nucleic acid molecule that differs from the corresponding wild nucleotide coding sequence in the presence of at least 50 codon optimization mutations.

En una realización preferida adicional, al menos 50% de los codones de la correspondiente secuencia de ácido nucleico silvestre se modifican en los codones más favorecidos por el organismo celular hospedador.In a further preferred embodiment, at least 50% of the codons of the corresponding wild nucleic acid sequence are modified in the codons most favored by the host cell organism.

En una realización preferida, todos los codones de la molécula de ácido nucleico aislada se modifican en los codones más favorecidos por el organismo celular hospedador.In a preferred embodiment, all codons of the isolated nucleic acid molecule are modified in the codons most favored by the host cell organism.

En realizaciones preferidas adicionales, la molécula de ácido nucleico aislada según esto codifica la secuencia de aminoácidos de la proteína con actividad de fitasa según SEQ ID NO: 3.In further preferred embodiments, the isolated nucleic acid molecule according to this encodes the amino acid sequence of the phytase activity protein according to SEQ ID NO: 3.

En un segundo aspecto, la presente invención se refiere a una construcción de expresión que comprende la susodicha molécula de ácido nucleico aislada conectada operativamente a elementos que regulan la expresión de la secuencia de ácido nucleico en una célula hospedadora, en donde el organismo celular hospedador es Pichia pastoris. In a second aspect, the present invention relates to an expression construct comprising the said isolated nucleic acid molecule operatively connected to elements that regulate the expression of the nucleic acid sequence in a host cell, wherein the host cell organism is Pichia pastoris.

En una realización preferida, dicha construcción de expresión los elementos que regulan la expresión comprenden un promotor funcional en una célula hospedadora y opcionalmente una secuencia de terminación.In a preferred embodiment, said expression construct the elements that regulate the expression comprise a functional promoter in a host cell and optionally a termination sequence.

Según la presente invención, dicha célula hospedadora es un célula fúngica y la célula fúngica es Pichia Pastoris. En un tercer aspecto, la invención se refiere a un vector que comprende dicha molécula de ácido nucleico o la construcción de expresión.According to the present invention, said host cell is a fungal cell and the fungal cell is Pichia Pastoris. In a third aspect, the invention relates to a vector comprising said nucleic acid molecule or the expression construct.

En un cuarto aspecto, la presente invención se refiere a un método para producir una proteína que tiene la actividad enzimática de una fitasa que comprende las etapas de: In a fourth aspect, the present invention relates to a method for producing a protein that has the enzymatic activity of a phytase comprising the steps of:

a) introducir en una célula hospedadora un vector que comprende:a) introducing into a host cell a vector comprising:

i) elementos que regulan la expresión que son funcionales en la célula hospedadora; yi) elements that regulate expression that are functional in the host cell; Y

ii) operativamente conectada a los mismos una molécula de ácido nucleico que codifica una proteína con actividad de fitasa según se define en la presente;ii) operatively connected thereto a nucleic acid molecule encoding a protein with phytase activity as defined herein;

b) cultivar las células hospedadoras obtenidas en la etapa a) bajo condiciones adecuadas para la expresión de la proteína, y opcionalmenteb) culturing the host cells obtained in step a) under conditions suitable for protein expression, and optionally

c) recuperar del cultivo celular la proteína producida en la etapa b), en donde el organismo celular hospedador es Pichia pastoris. c) recover the protein produced in stage b) from the cell culture, where the host cell organism is Pichia pastoris.

En una realización adicional, los elementos que regulan la expresión comprenden un promotor funcional en la célula hospedadora y opcionalmente una secuencia de terminación.In a further embodiment, the elements that regulate the expression comprise a functional promoter in the host cell and optionally a termination sequence.

Según la presente invención, la célula hospedadora es una célula de levadura, y en donde la célula de levadura es Pichia Pastoris. According to the present invention, the host cell is a yeast cell, and wherein the yeast cell is Pichia Pastoris.

En realizaciones preferidas adicionales de la presente, la expresión de proteina se lleva a cabo usando un sistema de expresión metanólico.In further preferred embodiments of the present, protein expression is carried out using a methanolic expression system.

En otras realizaciones preferidas más, la proteína recuperada en la etapa c) tiene una actividad de fitasa de al menos 1000 unidades/l.In still other preferred embodiments, the protein recovered in step c) has a phytase activity of at least 1000 units / l.

En una realización preferida adicional, dicha etapa de recuperación comprende i) separar la proteína secretada del medio y/o i) separar la proteína de la célula hospedadora.In a further preferred embodiment, said recovery step comprises i) separating the secreted protein from the medium and / or i) separating the protein from the host cell.

La presente invención se refiere a una proteína obtenida mediante el método según la invención.The present invention relates to a protein obtained by the method according to the invention.

También se divulga en la presente el uso de la proteína producida mediante el método descrito en la presente para la fabricación de aditivos para piensos.The use of the protein produced by the method described herein for the manufacture of feed additives is also disclosed herein.

También se divulgan en la presente aditivos para piensos que comprenden la proteína descrita en la presente o que comprenden la proteína producida mediante el método descrito en la presente.Feed additives comprising the protein described herein or comprising the protein produced by the method described herein are also disclosed herein.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

Los siguientes dibujos son ilustrativos de las realizaciones de la invención y no pretenden limitar el alcance de la invención según es abarcado por las reivindicaciones.The following drawings are illustrative of the embodiments of the invention and are not intended to limit the scope of the invention as encompassed by the claims.

Figura 1: Determinación del peso molecular de proteína de fitasa AppAs-r mediante gel de acrilamida desnaturalizante (SDS-PAGE): Medio de cultivo sin inducción con metanol (Carril 1); expresión de fitasa AppAs-r en medio de cultivo con metanol (Carril 2); expresión de fitasa AppAs-r óptima en medio de cultivo con metanol (Carril 3); marcador del PM (Carril 4) Figure 1: Determination of the molecular weight of AppAs-r phytase protein by denaturing acrylamide gel (SDS-PAGE): Culture medium without induction with methanol (Lane 1); Phytase expression AppAs-r in culture medium with methanol (Lane 2); Optimal AppAs-r phytase expression in methanol culture medium (Lane 3); PM marker (Lane 4)

Figura 2: Determinación de la actividad enzimática (%) de proteína de fitasa AppAs-r óptima dependiente de la temperatura (°C) y la resistencia a la temperatura Figure 2: Determination of the enzymatic activity (%) of optimal AppAs-r phytase protein dependent on temperature (° C) and temperature resistance

Figura 3: Determinación de la actividad enzimática de proteína de fitasa AppAs-r óptima dependiendo del pH Figura 4: Efecto de las proteasas pepsina (rombo relleno) y tripsina (cuadrado relleno) sobre la actividad enzimática de AppAs-r óptima. Figure 3: Determination of the enzymatic activity of optimal AppAs-r phytase protein depending on the pH Figure 4: Effect of pepsin (filled rhombus) and trypsin (filled square) proteases on the optimal AppAs-r enzymatic activity .

Figura 5: Mantenimiento de la actividad de fitasa de AppAs-r óptima a lo largo del tiempo Figure 5: Maintaining the optimal AppAs-r phytase activity over time

Figura 6A: Secuencia nucleotídica de la secuencia de fitasa de Serratia odorífera original (SEQ ID NO: 2) silvestre y la secuencia nucleotídica de Serratia odorífera sin la secuencia nucleotídica que codifica la secuencia del péptido de señalización N-terminal (SEQ ID NO: 8). La secuencia nucleotídica que codifica la secuencia del péptido de señalización N-terminal (SEQ ID NO:4) está destacada en gris. Figura 6B: Secuencia nucleotídica de la fitasa de Serratia odorífera optimizada/mejorada (fitasa AppAs-r óptima/óptima) (SEQ ID NO: 1) Figure 6A: Nucleotide sequence of the original odoriferous Serratia phytase sequence (SEQ ID NO: 2) wild and the odoriferous Serratia nucleotide sequence without the nucleotide sequence encoding the N-terminal signaling peptide sequence (SEQ ID NO: 8 ). The nucleotide sequence encoding the N-terminal signaling peptide sequence (SEQ ID NO: 4) is highlighted in gray. Figure 6B: Nucleotide sequence of optimized / improved odoriferous Serratia phytase ( optimal / optimal AppAs-r phytase ) (SEQ ID NO: 1)

Figura 6C: Secuencia de aminoácidos proteína de fitasa AppAs-r óptima de Serratia odorífera (SEQ ID NO: 3) Figura 6D: Comparación de secuencias de aminoácidos entre la secuencia traducida de la Fig 6A (secuencia superior) y la secuencia traducida de la Fig 6B (secuencia inferior). Figure 6C: protein sequence of amino acid phytase Åppås-r optimal Serratia odoriferous (SEQ ID NO: 3) Figure 6D: Comparison of amino acid sequences between the translated 6A (upper sequence) sequence and translated sequence of Fig 6B (lower sequence).

Figura 6E: Comparación de nucleótidos de la secuencia génica de la Fig 6A (secuencia superior) y la secuencia génica de la Fig 6B (secuencia inferior). Figure 6E: Nucleotide comparison of the gene sequence of Fig 6A (upper sequence) and the gene sequence of Fig 6B (lower sequence).

Figura 7: Perfiles de expresión de la fitasa silvestre y una fitasa mejorada (fitasa óptima) Figure 7: Expression profiles of wild phytase and an improved phytase (optimal phytase)

Figura 8 Gráfico que muestra la producción de fitasa (unidades/l) a lo largo del tiempo (h) de fitasa silvestre en comparación con fitasa mejorada (fitasa óptima) Figure 8 Graph showing the production of phytase (units / l) over time (h) of wild phytase compared to improved phytase (optimal phytase)

Descripción detallada de las realizacionesDetailed description of the achievements

La invención se refiere generalmente a secuencias de ácido nucleico nuevas y mejoradas que codifican un polipéptido o una proteína que tiene la actividad enzimática de una fitasa y a métodos para expresar eficazmente estas enzimas en una célula hospedadora.The invention generally relates to new and improved nucleic acid sequences encoding a polypeptide or a protein having the enzymatic activity of a phytase and to methods for effectively expressing these enzymes in a host cell.

Aunque la presente invención se describirá con respecto a realizaciones particulares, esta descripción no se debe considerar en un sentido limitativo.Although the present invention will be described with respect to particular embodiments, this description should not be considered in a limiting sense.

Antes de describir con detalle realizaciones ejemplares de la presente invención, se dan definiciones importantes para entender la presente invención.Before describing in detail exemplary embodiments of the present invention, important definitions are given to understand the present invention.

Según se usa en esta memoria descriptiva y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares de "un(a)" y "uno" también incluyen los plurales respectivos a menos que el contexto dicte claramente otra cosa.As used herein and in the appended claims, the singular forms of "a" and "one" also include the respective plurals unless the context clearly dictates otherwise.

En el contexto de la presente invención, los términos "alrededor de" y "aproximadamente" indican un intervalo de precisión que un experto en la técnica entenderá que todavía asegura el efecto técnico de la característica en cuestión. Típicamente, el término indica una desviación del valor numérico indicado de ±20%, preferiblemente ±15%, más preferiblemente ±10% y aún más preferiblemente ±5%.In the context of the present invention, the terms "around" and "approximately" indicate a range of precision that one skilled in the art will understand to still ensure the technical effect of the characteristic in question. Typically, the term indicates a deviation from the indicated numerical value of ± 20%, preferably ± 15%, more preferably ± 10% and even more preferably ± 5%.

Se entenderá que el término "que comprende" no es limitativo. Para los propósitos de la presente invención, se considera que el término "que consiste en" es una realización preferida del término "que comprende". Si posteriormente se define en la presente que un grupo comprende al menos un cierto número de realizaciones, se entiende que esto también abarca un grupo que preferiblemente consiste solamente en estas realizaciones.It will be understood that the term "comprising" is not limiting. For the purposes of the present invention, the term "consisting of" is considered to be a preferred embodiment of the term "comprising." If it is subsequently defined herein that a group comprises at least a certain number of embodiments, it is understood that this also encompasses a group that preferably consists only of these embodiments.

Por otra parte, los términos "primero", "segundo", "tercero" o "(a)", "(b)", "(c)", "(d)" etc. y similares en la descripción y las reivindicaciones se usan para distinguir entre elementos similares y no necesariamente para describir un orden secuencial o cronológico. Se ha de entender que los términos así usados son intercambiables bajo circunstancias apropiadas y que las realizaciones de la invención descritas en la presente son capaces de funcionar en otras secuencias distintas a las descritas o ilustradas en la presente.On the other hand, the terms "first", "second", "third" or "(a)", "(b)", "(c)", "(d)" etc. and the like in the description and claims are used to distinguish between similar elements and not necessarily to describe a sequential or chronological order. It is to be understood that the terms thus used are interchangeable under appropriate circumstances and that the embodiments of the invention described herein are capable of operating in sequences other than those described or illustrated herein.

En caso de que los términos "primero", "segundo", "tercero" o "(a)", "(b)", "(c)", "(d)" "i", "ii" etc. se refieran a etapas de un método o uso o ensayo, no hay coherencia de tiempo o intervalos de tiempo entre las etapas, es decir, las etapas se pueden llevar a cabo simultáneamente o puede haber intervalos de tiempo de segundos, minutos, horas, días, semanas, meses o incluso años entre estas etapas, a menos que se indique otra cosa en la solicitud según se indica en la presente anteriormente o posteriormente.In case the terms "first", "second", "third" or "(a)", "(b)", "(c)", "(d)" "i", "ii" etc. refer to stages of a method or use or test, there is no consistency of time or time intervals between the stages, that is, the stages can be carried out simultaneously or there may be time intervals of seconds, minutes, hours, days , weeks, months or even years between these stages, unless otherwise indicated in the application as indicated herein before or after.

Se ha de entender que esta invención no se limita a la metodología, los protocolos, los reactivos, etc. particulares que se describen en la presente, ya que estos pueden variar. También se entenderá que la terminología usada en la presente tiene el propósito de describir solamente realizaciones particulares, y no está destinada a limitar el alcance de la presente invención que solamente estará limitado por las reivindicaciones adjuntas. A menos que se defina otra cosa, todos los términos técnicos y científicos usados en la presente tienen los mismos significados que son entendidos comúnmente por un experto normal en la técnica.It is to be understood that this invention is not limited to methodology, protocols, reagents, etc. particulars described herein, as these may vary. It will also be understood that the terminology used herein is intended to describe only particular embodiments, and is not intended to limit the scope of the present invention that will only be limited by the appended claims. Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meanings that are commonly understood by a person skilled in the art.

El objetivo anterior se resuelve mediante los métodos y medios según la presente invención que se describen y reivindican en la presente. La presente invención se dirige a estas necesidades y proporciona medios y métodos para obtener un gen aislado de Serratia odorífera que codifica una proteína o un polipéptido con actividad de fitasa. La presente invención proporciona además métodos para expresar eficazmente y purificar posteriormente los genes aislados según la invención en una célula hospedadora. The above objective is solved by the methods and means according to the present invention that are described and claimed herein. The present invention addresses these needs and provides means and methods for obtaining an isolated Serratia odoriferous gene encoding a protein or polypeptide with phytase activity. The present invention further provides methods for effectively expressing and subsequently purifying the isolated genes according to the invention in a host cell.

Según se usa en la presente, el término "gen" se refiere a una región definida que está situada dentro de un genoma y que puede comprender secuencias de ácido nucleico reguladoras responsables del control de la expresión, es decir, la transcripción y la traducción de la porción codificante. Un gen también puede comprender otras secuencias no traducidas y secuencias de terminación 5' y 3'. Elementos adicionales que pueden estar presentes son, por ejemplo, intrones.As used herein, the term "gene" refers to a defined region that is located within a genome and that may comprise regulatory nucleic acid sequences responsible for the control of expression, that is, transcription and translation of the coding portion. A gene can also comprise other untranslated sequences and 5 'and 3' termination sequences. Additional elements that may be present are, for example, introns.

Una "molécula de ácido nucleico aislada" que codifica la proteína con actividad de fitasa según la presente invención se refiere a una molécula de ácido nucleico que se identifica y se separa de al menos una molécula de ácido nucleico contaminante con la que está normalmente asociada en la fuente natural del ácido nucleico que codifica polipéptido. Una molécula de ácido nucleico que codifica polipéptido aislada es distinta de la que está en la forma o el emplazamiento en los que se encuentra en la naturaleza.An "isolated nucleic acid molecule" encoding the protein with phytase activity according to the present invention refers to a nucleic acid molecule that is identified and separated from at least one contaminating nucleic acid molecule with which it is normally associated in the natural source of the nucleic acid encoding polypeptide. A nucleic acid molecule encoding isolated polypeptide is different from that in the form or location in which it is found in nature.

Por lo tanto, las moléculas de ácido nucleico aisladas son distinguibles de otra molécula de ácido nucleico que codifica polipéptido específica ya que existe en células naturales. Sin embargo, una molécula de ácido nucleico que codifica polipéptido aislada incluye moléculas de ácido nucleico que codifican polipéptido contenidas en células que normalmente expresan el polipéptido donde, por ejemplo, la molécula de ácido nucleico está en una posición cromosómica diferente a la de células naturales.Therefore, isolated nucleic acid molecules are distinguishable from another nucleic acid molecule that encodes specific polypeptide since it exists in natural cells. However, a nucleic acid molecule encoding isolated polypeptide includes nucleic acid molecules encoding polypeptide contained in cells that normally express the polypeptide where, for example, the nucleic acid molecule is in a different chromosomal position than that of natural cells.

Según se usa en la presente, el término "mutación" significa cualquier cambio en un polipéptido o una molécula de ácido nucleico con relación a un polipéptido o una molécula de ácido nucleico silvestre de los que se deriva el 'mutante' y, por ejemplo, puede comprender cambios de aminoácidos o nucleótidos individuales o múltiples, o cambios tanto de nucleótidos como de aminoácidos, incluyendo mutaciones puntuales, mutaciones nulas, mutaciones de cambio de marco, y puede comprender eliminaciones o inserciones o sustituciones de uno o más ácidos nucleicos o aminoácidos, que pueden comprender nucleótidos o aminoácidos o análogos de los mismos presentes o no presentes en la naturaleza.As used herein, the term "mutation" means any change in a polypeptide or nucleic acid molecule in relation to a polypeptide or wild nucleic acid molecule from which the 'mutant' is derived and, for example, it may comprise changes of individual or multiple amino acids or nucleotides, or changes of both nucleotides and amino acids, including point mutations, null mutations, frame change mutations, and may comprise deletions or insertions or substitutions of one or more nucleic acids or amino acids, which may comprise nucleotides or amino acids or analogs thereof present or not present in nature.

Un "ácido nucleico" o una "molécula de ácido nucleico", según se usa en la presente, se refiere generalmente a desoxirribonucleótidos o ribonucleótidos y polímeros de los mismos en forma mono-, bicatenaria o triple. El término puede abarcar ácidos nucleicos que contienen análogos conocidos de nucleótidos naturales que tienen propiedades de unión similares al ácido nucleico de referencia. Una secuencia de ácido nucleico particular también puede abarcar implícitamente variantes modificadas conservativamente de la misma (p. ej. sustituciones de codones degenerados) y secuencias complementarias. Los términos "ácido nucleico", "secuencia de ácido nucleico" o "polinucleótido" también se pueden usar intercambiablemente con gen, ADNc y ARNm codificado por un gen.A "nucleic acid" or a "nucleic acid molecule", as used herein, generally refers to deoxyribonucleotides or ribonucleotides and polymers thereof in mono-, double-stranded or triple form. The term may encompass nucleic acids containing known analogs of natural nucleotides that have similar binding properties to the reference nucleic acid. A particular nucleic acid sequence may also implicitly encompass conservatively modified variants thereof (eg degenerate codon substitutions) and complementary sequences. The terms "nucleic acid", "nucleic acid sequence" or "polynucleotide" can also be used interchangeably with gene, cDNA and mRNA encoded by a gene.

Los términos "ácido o ácidos nucleicos de la invención" o "molécula o moléculas de ácido nucleico de la invención" usados en la presente designan una secuencia de nucleótidos que se puede usar de por sí o en las composiciones o los métodos descritos en la presente. Los términos se refieren a toda la secuencia codificante de una proteína o un polipéptido procedente de Serratia odorífera con actividad de fitasa según SEQ ID NO: 2 mencionada en la presente. Por otra parte, los términos también designan ácidos nucleicos que codifican fragmentos de proteínas funcionales, vectores que comprenden las secuencias codificantes o los fragmentos funcionales de las proteínas anteriores así como derivados de los ácidos nucleicos mencionados en la presente, que tienen modificaciones, es decir eliminaciones, adiciones, inversiones, etc. de uno o más, p. ej. 1 a 50, 1 a 40, 1 a 30, 1 a 20, 1 a 10, 1 a 5, 1 a 3, 2, o 1 nucleótido o nucleótidos, que no obstante codifican polipéptidos que tienen sustancialmente la actividad de fitasa que se describe para la fitasa de Serratia odorífera según SEQ ID NO: 2.The terms "nucleic acid or acids of the invention" or "nucleic acid molecule or molecules" used herein designate a nucleotide sequence that can be used by itself or in the compositions or methods described herein. . The terms refer to the entire coding sequence of a protein or polypeptide from Serratia odorífera with phytase activity according to SEQ ID NO: 2 mentioned herein. On the other hand, the terms also designate nucleic acids encoding functional protein fragments, vectors comprising the coding sequences or functional fragments of the above proteins as well as derivatives of the nucleic acids mentioned herein, which have modifications, i.e. deletions. , additions, investments, etc. of one or more, p. ex. 1 to 50, 1 to 40, 1 to 30, 1 to 20, 1 to 10, 1 to 5, 1 to 3, 2, or 1 nucleotide or nucleotides, which nevertheless encode polypeptides that have substantially the phytase activity that is describes for the odoriferous Serratia phytase according to SEQ ID NO: 2.

Los derivados funcionales de los ácidos nucleicos de la invención codifican polipéptidos de fitasa que tienen al menos 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% o más actividad de fitasa cuando se comparan con el polipéptido silvestre.Functional derivatives of the nucleic acids of the invention encode phytase polypeptides having at least 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% or more phytase activity when they are compared with the wild polypeptide.

Por otro lado, según se indica anteriormente, los términos "ácido o ácidos nucleicos de la invención" o "molécula o moléculas de ácido nucleico de la invención" designan además vectores que comprenden los ácidos nucleicos descritos en la presente. Estos vectores pueden contener secuencias reguladoras que permiten la transcripción y traducción eficaces de los ácidos nucleicos descritos en la presente.On the other hand, as indicated above, the terms "nucleic acid or acids of the invention" or "nucleic acid molecule or molecules" further designate vectors comprising the nucleic acids described herein. These vectors may contain regulatory sequences that allow effective transcription and translation of the nucleic acids described herein.

Los términos "polipéptido", "péptido" y "proteína" también pueden incluir polímeros que incluyen modificaciones tales como, pero no limitadas a, glicosilación, ligazón a lípidos, sulfatación, gamma-carboxilación de residuos de ácido glutámico, hidroxilación, y ribosilación de ADP.The terms "polypeptide", "peptide" and "protein" may also include polymers that include modifications such as, but not limited to, glycosylation, lipid binding, sulfation, gamma-carboxylation of glutamic acid residues, hydroxylation, and ribosylation of ADP.

El término "polipéptido aislado", según se usa en la presente, describe los diversos polipéptidos divulgados en la presente, significa un polipéptido que se ha identificado y separado y/o recuperado de un componente de su ambiente natural. Sin embargo, normalmente, el polipéptido aislado se preparará mediante al menos una etapa de purificación.The term "isolated polypeptide," as used herein, describes the various polypeptides disclosed herein, means a polypeptide that has been identified and separated and / or recovered from a component of its natural environment. However, normally, the isolated polypeptide will be prepared by at least one purification step.

En un primer aspecto, la presente invención se refiere a una molécula de ácido nucleico aislada In a first aspect, the present invention relates to an isolated nucleic acid molecule

i) que comprende la secuencia nucleotídica según SEQ NO: 1 que codifica una proteína con actividad de fitasa o i) comprising the nucleotide sequence according to SEQ NO: 1 encoding a protein with phytase activity or

ii) que tiene una identidad de secuencia de al menos 86% con una secuencia nucleotídica según SEQ ID NO: 1 que codifica una proteína con actividad de fitasa.ii) having a sequence identity of at least 86% with a nucleotide sequence according to SEQ ID NO: 1 that encodes a protein with phytase activity.

Se divulgan en la presente una molécula de ácido nucleico aislada, sintética o recombinante que comprende (a) un ácido nucleico (polinucleótido) que codifica al menos un polipéptido que tiene actividad de fitasa, en donde el ácido nucleico comprende una secuencia que tiene al menos alrededor de 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o más de identidad de secuencia o identidad de secuencia completa (100%) con la secuencia de ácido nucleico (polinucleótido) de SEQ ID NO:1. En una realización preferida adicional, la molécula de ácido nucleico aislada tiene una identidad de secuencia de al menos 90% con una secuencia nucleotídica que codifica una fitasa según SEQ ID NO: 1.An isolated, synthetic or recombinant nucleic acid molecule comprising (a) a nucleic acid (polynucleotide) encoding at least one polypeptide having phytase activity is disclosed herein, wherein the nucleic acid comprises a sequence having at least around 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82% , 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99 % or more sequence identity or full sequence identity (100%) with the nucleic acid sequence (polynucleotide) of SEQ ID NO: 1. In a further preferred embodiment, the isolated nucleic acid molecule has a sequence identity of at least 90% with a nucleotide sequence encoding a phytase according to SEQ ID NO: 1.

SEQ ID NO: 1 se refiere a una secuencia nucleotídica de la molécula de ácido nucleico que codifica una proteína o un polipéptido procedente de Serratia odorífera con actividad de fitasa. La secuencia nucleotídica de esta secuencia nucleotídica de fitasa mejorada u optimizada se denomina en la presente "AppAs-r óptima" o "fitasa óptima" (SEQ ID NO: 1) y se representa en la Figura 6B:SEQ ID NO: 1 refers to a nucleotide sequence of the nucleic acid molecule that encodes a protein or polypeptide from Serratia odorífera with phytase activity. The nucleotide sequence of this enhanced or optimized phytase nucleotide sequence is referred to herein as "optimal AppAs-r" or "optimal phytase" (SEQ ID NO: 1) and is represented in Figure 6B:

SEQ ID NO: 1SEQ ID NO: 1

gagcctagatacgttttggaaaaggtggttgaggtctctcgacacggcgttagaccaccaacctca ggtaacagacaggctatgcaagcgggaaccggaagggagtggccacaatggctgactcgtgacgga gaactaactggacacggttatgcagccgcaacacttaaaggaagatacgaagccgattattataga cgtcagggcctattggcaaacggttgtccatctgctggggctgtttacgtctgggctagtcctcta caaagaacaagggccaccgcacaggctttgatggacggtgcatttcccggatgcggggtcgccatt catgctgcagccactgaacaagatcccttgtttcaagcagataagatgggtcttgttccactcgat gccgaaagggctagaactgcaataaggcaggcaatgggtggctcagccgagcaagtgaagacacgt tttagtgctgacattaggcgtctgcaagctgctgtttgtttgcctcaacaggcttgtcctgccttt gaacaaccttgggaaattactcaagagcatgacggtagattcagcatcaatggtctaggaacattg tccaatatggctgaatctattagacttgcctactctgaaaaccagccaacggctcaagtcgcattt ggacacggtgtcaacgcatccgccgtcgctcctttgttaccactgctaaccgccagatatgacttt accaatgafcgtgccctatatcgctcaaagaggtggctccgttctgttaaaccaaattgctttggct cttgccgcagataggacttctgccggggcgccacctgctgctcgttggttgttatttgtcgctcat gacaccaatatcgcttatttaagaactctgcttggtttttcttggcaacagggactttacccaaga ggtaatattccccctgctggaagtttggttttcgaaagatggcgtgatagacaaacaggtcaaagg ttcttacgtctgtacttccaggctcaatcgttggatcaaatcagacagttgtcaccactttctaca ttatccccacctttaaaaaccgagttctctcgtcctggttgcaggcagttgtcacttggcgttctc tgtccctggactgagtccatgcaaagaatgagagctgctatcgacccaactgcgttgcctacagtg cagtacagaccataagagcctagatacgttttggaaaaggtggttgaggtctctcgacacggcgttagaccaccaacctca gaactaactggacacggttatgcagccgcaacacttaaaggaagatacgaagccgattattataga ggtaacagacaggctatgcaagcgggaaccggaagggagtggccacaatggctgactcgtgacgga cgtcagggcctattggcaaacggttgtccatctgctggggctgtttacgtctgggctagtcctcta caaagaacaagggccaccgcacaggctttgatggacggtgcatttcccggatgcggggtcgccatt catgctgcagccactgaacaagatcccttgtttcaagcagataagatgggtcttgttccactcgat gccgaaagggctagaactgcaataaggcaggcaatgggtggctcagccgagcaagtgaagacacgt tttagtgctgacattaggcgtctgcaagctgctgtttgtttgcctcaacaggcttgtcctgccttt gaacaaccttgggaaattactcaagagcatgacggtagattcagcatcaatggtctaggaacattg tccaatatggctgaatctattagacttgcctactctgaaaaccagccaacggctcaagtcgcattt ggacacggtgtcaacgcatccgccgtcgctcctttgttaccactgctaaccgccagatatgacttt accaatgafcgtgccctatatcgctcaaagaggtggctccgttctgttaaaccaaattgctttggct cttgccgcagataggacttctgccggggcgccacctgctgctcgttggttgttatttgtcgctcat gacaccaatatcgcttatttaagaactctgcttggtttttcttggcaacagggactttacccaaga ggtaatattccccctgctggaagtttggttttcgaaagatggcgtgatagacaaacaggtc yyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy

Un aspecto de la presente invención es identificar y proporcionar mutaciones adecuadas en la secuencia génica silvestre de Serratia odorífera a fin de potenciar y mejorar la expresión de la proteína en una célula hospedadora. La secuencia nucleotídica silvestre no mutada o no modificada se ha descrito en el documento WO 2011/141613 A2 (que se incorpora mediante referencia) y se denomina en la presente SEQ ID NO: 2 (véase la Figura 6A): An aspect of the present invention is to identify and provide suitable mutations in the wild gene sequence of odoriferous Serratia in order to enhance and improve protein expression in a host cell. The wild-type unmodified or unmodified nucleotide sequence has been described in WO 2011/141613 A2 (which is incorporated by reference) and is referred to herein as SEQ ID NO: 2 (see Figure 6A):

SEQ ID NO: 2SEQ ID NO: 2

atgttgctattgcaaaaggactggtcgcgtctgttatttgc.cgtcacgctgggtatgatttccagc gtagcccaggctgagccgcgctacgtattggaaaaggtggttgaggtcagccgccacggcgtacgc ccgccgacctcaggcaaccggcaggcgal_gcaggcgggaaccggccgagagtggccacaatggctg acgcgcgacggcgaactcactggccacggttatgccgccgccacgctgaaaggacgctatgaagcc gactattatcgccgtcagggcctattggccaacggctgtccgagcgcgggggcggtgtatgtctgg gccagtccgctacagcgcacgcgagccaccgcacaggcgttgatggacggcgcatttcccggctgc ggggtcgccattcatgcggccgccaccgaacaggaccccctgtttcaggcagataaaatgggccbg gtgccgctcgatgccgaacgggctcgcacggcaataaggeaggcaatgggcggcagcgccgagcag gtgaaaacgegctttagcgctgacattcggcgtctgcaagcggcggtctgcctgccgcaacaggct tgcccggcctttgaacaaccgtgggaaatcactcaggagcacgacggccgcttcagcatcaacggt ctggggacgttgtccaacatggcggaaagcattcgcctggcctacagcgaaaaccagccgacggcg caggtcgcctttggccacggtgtcaacgcatcggccgtcgcgccgttgctgcccctgctcaccgcc cgctatgactttaccaatgacgtgccctatatcgcgcaacgcggtggctcggtgctgttaaaccaa atcgcgctggcgctggccgccgatcgaacctctgccggggcgccaccggcggcgcgctggttgctg tttgtcgcgcatgacaccaatatcgcttatctgcgcaccctgcttggctttagctggcaacagggg ctttacccacgcggcaatattcccccggctggcagtctggtattcgaacgctggcgcgatcggcaa acgggccagcgcttcctgcgtctgtacttccaggcgcaatcgctggatcaaatccgccagttgtca ccgctgagcacgctgtcgccaccgttaaaaaccgagttcagccgtcctggctgccggcagttgtca ctgggcgtactctgtccctggactgagtcgatgcaacggatgcgcgcggctatcgacccgacggcg ctgcctacggtgcagtaccggccataaatgttgctattgcaaaaggactggtcgcgtctgttatttgc.cgtcacgctgggtatgatttccagc gtagcccaggctgagccgcgctacgtattggaaaaggtggttgaggtcagccgccacggcgtacgc ccgccgacctcaggcaaccggcaggcgal_gcaggcgggaaccggccgagagtggccacaatggctg acgcgcgacggcgaactcactggccacggttatgccgccgccacgctgaaaggacgctatgaagcc gactattatcgccgtcagggcctattggccaacggctgtccgagcgcgggggcggtgtatgtctgg gccagtccgctacagcgcacgcgagccaccgcacaggcgttgatggacggcgcatttcccggctgc ggggtcgccattcatgcggccgccaccgaacaggaccccctgtttcaggcagataaaatgggccbg gtgccgctcgatgccgaacgggctcgcacggcaataaggeaggcaatgggcggcagcgccgagcag gtgaaaacgegctttagcgctgacattcggcgtctgcaagcggcggtctgcctgccgcaacaggct tgcccggcctttgaacaaccgtgggaaatcactcaggagcacgacggccgcttcagcatcaacggt ctggggacgttgtccaacatggcggaaagcattcgcctggcctacagcgaaaaccagccgacggcg caggtcgcctttggccacggtgtcaacgcatcggccgtcgcgccgttgctgcccctgctcaccgcc cgctatgactttaccaatgacgtgccctatatcgcgcaacgcggtggctcggtgctgttaaaccaa atcgcgctggcgctggccgccgatcgaacctctgccggggcgccaccggcggcgcgctggttgctg tttgtcgcgcatgacaccaatatcgcttatctgcgcaccctgcttggctttagctggcaa cagggg acgggccagcgcttcctgcgtctgtacttccaggcgcaatcgctggatcaaatccgccagttgtca ctttacccacgcggcaatattcccccggctggcagtctggtattcgaacgctggcgcgatcggcaa ccgctgagcacgctgtcgccaccgttaaaaaccgagttcagccgtcctggctgccggcagttgtca ctgggcgtactctgtccctggactgagtcgatgcaacggatgcgcgcggctatcgacccgacggcg ctgcctacggtgcagtaccggccataa

La secuencia nucleotídica de fitasa de Serratia odorífera optimizada según SEQ ID NO: 1 difiere de la secuencia nucleotídica silvestre según SEQ ID NO: 2 en la presencia de 211 mutaciones o modificaciones puntuales en la secuencia nucleotídica.The nucleotide sequence of odoriferous Serratia phytase optimized according to SEQ ID NO: 1 differs from the wild nucleotide sequence according to SEQ ID NO: 2 in the presence of 211 mutations or specific modifications in the nucleotide sequence.

La secuencia nucleotídica de fitasa de Serratia odorífera optimizada según SEQ ID NO: 1 no comprende la secuencia nucleotídica que codifica una secuencia de señalización peptídica N-terminal de la secuencia silvestre según SEQ ID NO: 4. La secuencia del péptido de señalización en la secuencia de fitasa silvestre indicada anteriormente según SEQ ID NO: 2 se destaca en gris.The odoriferous serratia phytase nucleotide sequence optimized according to SEQ ID NO: 1 does not comprise the nucleotide sequence encoding an N-terminal peptide signaling sequence of the wild sequence according to SEQ ID NO: 4. The signaling peptide sequence in the sequence of wild phytase indicated above according to SEQ ID NO: 2 is highlighted in gray.

La secuencia codificante silvestre sin la secuencia del péptido de señalización se denomina en la presente SEQ ID NO: 8.The wild coding sequence without the signaling peptide sequence is referred to herein as SEQ ID NO: 8.

Una comparación de secuencias de la secuencia de SEQ ID NO: 1 con SEQ ID NO: 2 se representa en la Figura 6 E. Cada discordancia en el alineamiento de secuencias corresponda a una posición mutada o modificada, donde el nucleótido con respecto a la secuencia original se cambiaba por otro nucleótido.A sequence comparison of the sequence of SEQ ID NO: 1 with SEQ ID NO: 2 is shown in Figure 6 E. Each mismatch in sequence alignment corresponds to a mutated or modified position, where the nucleotide with respect to the sequence Original was exchanged for another nucleotide.

En referencia al alineamiento de secuencias según la Fig. 6E, la secuencia nucleotídica de fitasa de Serratia odorífera optimizada según SEQ ID NO: 1 difiere de la secuencia nucleotídica silvestre según SEQ ID NO: 8 en 211 mutaciones o modificaciones puntuales en la secuencia nucleotídica.Referring to the sequence alignment according to Fig. 6E, the nucleotide sequence of odoriferous Serratia phytase optimized according to SEQ ID NO: 1 differs from the wild nucleotide sequence according to SEQ ID NO: 8 in 211 mutations or point modifications in the nucleotide sequence.

La expresión de la secuencia nucleotídica según SEQ ID NO: 1 da como resultado la secuencia polipeptídica de la fitasa de Serratia odorífera que se muestra en la Figura 6C (SEQ ID NO: 3). SEQ ID NO: 3 corresponde a la secuencia polipeptídica de la proteína de fitasa madura. Como se observa en el alineamiento de secuencias de la Figura 6C, la secuencia polipeptídica traducida de SEQ ID NO: 1 y SEQ ID NO: 2 comparten 100% de identidad, es decir ninguna de las 211 mutaciones descritas en SEQ ID NO: 1 daba como resultado un intercambio de uno de los aminoácidos codificados.The expression of the nucleotide sequence according to SEQ ID NO: 1 results in the polypeptide sequence of the odoriferous Serratia phytase shown in Figure 6C (SEQ ID NO: 3). SEQ ID NO: 3 corresponds to the polypeptide sequence of the mature phytase protein. As seen in the sequence alignment of Figure 6C, the translated polypeptide sequence of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 share 100% identity, i.e. none of the 211 mutations described in SEQ ID NO: 1 gave as a result an exchange of one of the encoded amino acids.

Preferiblemente, el término "modificación" o "mutación" dentro del significado de la presente invención se refiere a alteraciones de la posición de los nucleótidos de la secuencia silvestre, que no dan como resultado el intercambio del aminoácido codificado sino el cambio del codón de un aminoácido dado, así el intercambio de nucleótidos de ajuste codónico u optimización codónica.Preferably, the term "modification" or "mutation" within the meaning of the present invention refers to alterations in the position of the nucleotides of the wild sequence, which do not result in the exchange of the encoded amino acid but the change of the codon of a given amino acid, thus the exchange of nucleotides of codonic adjustment or codonic optimization.

Como se apreciará, la optimización codónica se basa generalmente en la utilización de codones en un organismo hospedador específico, en el que se expresa una secuencia de ácido nucleico dada, es decir se traduce en la proteína correspondiente. La optimización codónica del ácido nucleico que codifica la proteína de fitasa de Serratia odorífera descrita en la presente tiene en cuenta las frecuencias codónicas relativas, el contenido de GC optimizado y las inestabilidades del ARNm.As will be appreciated, codon optimization is generally based on the use of codons in a specific host organism, in which a given nucleic acid sequence is expressed, that is, translated into the corresponding protein. The codonic optimization of the nucleic acid encoding the odoriferous Serratia phytase protein described herein takes into account the relative coding frequencies, the optimized GC content and the mRNA instabilities.

Generalmente, "porcentaje de identidad" (en %) se refiere a una medida cuantitativa de la similitud entre dos secuencias (ADN, aminoácido u otro). Se espera que las especies estrechamente relacionadas tengan un porcentaje de identidad superior para una secuencia dada que especies relacionadas más lejanamente, y así el porcentaje de identidad hasta un grado refleja relación. El porcentaje de identidad se calcula al multiplicar el número de concordancias en el par por 100 y dividir por la longitud de la región alineada, incluyendo los huecos. La puntuación de identidad solo cuenta concordancias perfectas, y no considera el grado de similitud de aminoácidos entre sí. Para el cálculo, solo se incluyen huecos internos en la longitud, no huecos en los extremos de la secuencia.Generally, "percent identity" (in%) refers to a quantitative measure of the similarity between two sequences (DNA, amino acid or other). Closely related species are expected to have a higher identity percentage for a given sequence than more distant related species, and thus the percentage of Identity to a degree reflects relationship. The percent identity is calculated by multiplying the number of matches in the pair by 100 and dividing by the length of the aligned region, including the gaps. The identity score only counts perfect matches, and does not consider the degree of amino acid similarity with each other. For the calculation, only internal gaps in length are included, not gaps in the ends of the sequence.

Porcentaje de Identidad = (Concordancias x 100)/Longitud de la región alineada (con huecos)Percentage of Identity = (Concordances x 100) / Length of the aligned region (with gaps)

EL "porcentaje (%) de identidad de secuencia de ácido nucleico" con respecto a la secuencia de ácido nucleico según SEQ ID NO: 1 que codifica una proteína con actividad de fitasa identificada en la presente se define como el porcentaje de nucleótidos en una posible secuencia que son idénticos a los nucleótidos de la secuencia de ácido nucleico según SEQ ID NO: 1, después de alinear las secuencias e introducir huecos, si es necesario, para alcanzar el porcentaje máximo de identidad de secuencia. El alineamiento con propósitos de determinar el porcentaje de identidad de secuencia de ácidos nucleicos se puede conseguir de diversos modos que están dentro de la experiencia de la técnica al usar software disponible públicamente tal como software BLAST, BLAST-2, ALIGN o Megalign (ADNSTAR).The "percentage (%) of nucleic acid sequence identity" with respect to the nucleic acid sequence according to SEQ ID NO: 1 encoding a protein with phytase activity identified herein is defined as the percentage of nucleotides in a possible sequence that are identical to the nucleotides of the nucleic acid sequence according to SEQ ID NO: 1, after aligning the sequences and entering gaps, if necessary, to reach the maximum percentage of sequence identity. Alignment for the purpose of determining the percentage of nucleic acid sequence identity can be achieved in various ways that are within the skill of the art by using publicly available software such as BLAST, BLAST-2, ALIGN or Megalign software (ADNSTAR) .

Por ejemplo, el porcentaje de identidad de secuencia de ácido nucleico se puede determinar usando el programa de comparación de secuencias NCBI-BLAST2 (Altschul y cols., Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402 (1997). El programa de comparación de secuencias NCBI-BLAST2 se puede descargar de http://www.ncbi.nlm.nih.gov u obtenerse de otro modo de the National Institute of Health, Bethesda, MD. NCBI-BLAST2 usa varios parámetros de búsqueda, en donde todos esos parámetros de búsqueda se fijan a valores por defecto incluyendo, por ejemplo, desenmascarado = sí, cadena = todos, presencias esperadas = 10, longitud de baja complejidad mínima = 15/5, valor e de múltiples pasos = 0,01, constante para múltiples pasos = 25, caída para el alineamiento con huecos final = 25 y matriz de puntuación = BLOSUM62.For example, the percentage of nucleic acid sequence identity can be determined using the NCBI-BLAST2 sequence comparison program (Altschul et al., Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402 (1997). The sequence comparison program NCBI-BLAST2 can be downloaded from http://www.ncbi.nlm.nih.gov or otherwise obtained from the National Institute of Health, Bethesda, MD. NCBI-BLAST2 uses several search parameters, where all those parameters Search values are set to default values including, for example, unmasked = yes, string = all, expected presences = 10, minimum low complexity length = 15/5, multi-step value e = 0.01, multi-step constant = 25, fall for alignment with final gaps = 25 and score matrix = BLOSUM62.

Cuando la longitud de la secuencia de ácido nucleico dada, es decir la secuencia AppAs-r óptima (SEQ ID NO: 1), no es igual a la longitud de una secuencia de ácido nucleico de comparación, el porcentaje de identidad se calcula como sigue:When the length of the given nucleic acid sequence, ie the optimal AppAs-r sequence (SEQ ID NO: 1), is not equal to the length of a comparison nucleic acid sequence, the percent identity is calculated as follows :

1. AppAs-r óptima (SEQ ID NO: 1) es más corta que el ADN de comparación:1. Optimal AppAs-r (SEQ ID NO: 1) is shorter than the comparison DNA:

AppAs-r óptima NNNNNNNNNNNNNN (longitud = 14 nt)AppAs-r optimal NNNNNNNNNNNNNN (length = 14 nt)

ADN de comparación NNNNNNXXXXXXXXXX (longitud = 16 nt)Comparison DNA NNNNNNXXXXXXXXXX (length = 16 nt)

(Las longitudes de las secuencias son ejemplares)(The lengths of the sequences are exemplary)

% de identidad de secuencia de ácido nucleico = (el número de nucleótidos idénticamente concordantes entre las dos secuencias de ácido nucleico según se determina, p. ej., mediante NCBI-BLAST2) x 100 dividido por (el número total de nucleótidos de la secuencia de ácido nucleico AppAs-r óptima) = 6 x 100 dividido por 14 = 42,9%% nucleic acid sequence identity = (the number of identically matching nucleotides between the two nucleic acid sequences as determined, e.g., by NCBI-BLAST2) x 100 divided by (the total number of nucleotides in the sequence of optimal AppAs-r nucleic acid) = 6 x 100 divided by 14 = 42.9%

2. AppAs-r óptima (SEQ ID NO: 1) es más larga que el ADN de comparación:2. Optimal AppAs-r (SEQ ID NO: 1) is longer than the comparison DNA:

AppAs-r óptima NNNNNNNNNNNNNN (longitud = 12 nt)AppAs-r optimal NNNNNNNNNNNNNN (length = 12 nt)

ADN de comparación NNNNNNXXXYY (longitud = 9 nt)NNNNNNXXXYY comparison DNA (length = 9 nt)

(Las longitudes de las secuencias son ejemplares)(The lengths of the sequences are exemplary)

% de identidad de secuencia de ácido nucleico = (el número de nucleótidos idénticamente concordantes entre las dos secuencias de ácido nucleico según se determina, p. ej., mediante NCBI-BLAST2) x 100 dividido por (el número total de nucleótidos de la secuencia de ácido nucleico AppAs-r óptima) = 4 x 100 dividido por 24 = 33,3%% nucleic acid sequence identity = (the number of identically matching nucleotides between the two nucleic acid sequences as determined, e.g., by NCBI-BLAST2) x 100 divided by (the total number of nucleotides in the sequence of optimal AppAs-r nucleic acid) = 4 x 100 divided by 24 = 33.3%

De ahí que la longitud de la secuencia de referencia (secuencia de ácido nucleico AppAs-r óptima) determine la longitud de la región alineada. Se apreciará que este principio también es aplicable para la comparación de secuencias polipeptídicas.Hence, the length of the reference sequence (optimal AppAs-r nucleic acid sequence) determines the length of the aligned region. It will be appreciated that this principle is also applicable for the comparison of polypeptide sequences.

Las expresiones "proteína con actividad de fitasa" o "fitasa" que se usan en la presente se refieren a hexafosfato de meso-inositol fosfohidrolasas, que catalizan la disociación de los grupos fosfato procedentes del ácido fítico (IP6) o el fitato. El resultado de esta reacción enzimática es un grupo fosfato libre y un éster del fosfatoinositol (IP5-IP1). Generalmente, las fitasas se pueden clasificar en dos grupos: fitasas microbianas o fúngicas (E.C. 3.1.3.8) o 3-fitasa, que empiezan a hidrolizar el grupo fósforo situado en el anillo de inositol C1 o C3 o fitasas de plantas (E.C. 3.1.3.26) o 6-fitasa, que empiezan a hidrolizar, preferiblemente, el grupo fosfato situado en el C6 del anillo de inositol.The terms "protein with phytase activity" or "phytase" used herein refer to meso-inositol phosphohydrolase hexaphosphate, which catalyze the dissociation of phosphate groups from phytic acid (IP6) or phytate. The result of this enzymatic reaction is a free phosphate group and a phosphateinositol ester (IP5-IP1). Generally, phytases can be classified into two groups: microbial or fungal phytases (EC 3.1.3.8) or 3-phytase, which begin to hydrolyze the phosphorus group located in the C1 or C3 inositol ring or plant phytases (EC 3.1.3.26) or 6-phytase, which begin to hydrolyze, preferably, the phosphate group located in the C6 of the inositol ring.

Según esto, "actividad de fitasa", según se usa en la presente, se refiere a una reacción enzimática de hidrolización de los grupos fosfato procedentes del ácido fítico (IP6) o fitato. En una realización, la actividad enzimática de fitasa es la actividad de fitasa que se describe para la proteína de Serratia odorífera según SEQ ID NO: 2.Accordingly, "phytase activity", as used herein, refers to an enzymatic hydrolyzing reaction of phosphate groups from phytic acid (IP6) or phytate. In one embodiment, the phytase enzyme activity is the phytase activity described for the odoriferous Serratia protein according to SEQ ID NO: 2.

La presente invención también contempla medir la actividad de fitasa. A modo de ejemplo, la actividad de fitasa se puede medir con los ensayos que se describen en el documento WO 2011/141613 A2 o se describen en la presente en el Ejemplo 3, en el que la actividad específica se evaluó al medir la concentración de fosfato o fósforo libre que era liberada por la enzima fitasa usando el método de molibdato-vanadato en ácido.The present invention also contemplates measuring phytase activity. By way of example, phytase activity can be measured with the assays described in WO 2011/141613 A2 or described herein in Example 3, in which the specific activity was evaluated by measuring the concentration of Phosphate or free phosphorus that was released by the enzyme phytase using the acid molybdate-vanadate method.

Este método se basa en el APHA Standard Method 4500-P C. En ácidos, los iones ortofosfato reaccionan con molibdato amónico y vanadato amónico para formar vanadomolibdato fosfórico amónico amarillo, que se puede analizar fotométricamente a 415 nm. La intensidad del color amarillo es proporcional a la concentración de fosfato. Sin embargo, la presente invención también prevé otros métodos o ensayos para medir o determinar y actividad de fitasa que están dentro de los hábitos del experto en la técnica. Un método alternativo es el método del azul de molibdeno. En un medio ácido, los orto-fosfatos se unen con molibdato amónico para formar ácido molibdénicofosfórico. Con la ayuda de un agente reductor, este forma un compuesto azul de molibdeno fosforado. La medida fotométrica de la intensidad de colorante se puede realizar a 880 nm.This method is based on the APHA Standard Method 4500-P C. In acids, orthophosphate ions react with ammonium molybdate and ammonium vanadate to form yellow ammonium phosphoric vanadomolibdate, which can be analyzed photometrically at 415 nm. The intensity of the yellow color is proportional to the phosphate concentration. However, the present invention also provides for other methods or assays for measuring or determining and phytase activity that are within the skill of the person skilled in the art. An alternative method is the molybdenum blue method. In an acidic medium, ortho phosphates bind with ammonium molybdate to form molybdenic phosphoric acid. With the help of a reducing agent, this forms a blue phosphorus molybdenum compound. The photometric measurement of the dye intensity can be performed at 880 nm.

En un aspecto específico, la invención proporciona una secuencia de ácido nucleico que carece de la secuencia de señalización N-terminal y/o la metionina iniciadora y está codificada por una secuencia nucleotídica que codifica una secuencia de aminoácidos como la descrita anteriormente en la presente.In a specific aspect, the invention provides a nucleic acid sequence that lacks the N-terminal signaling sequence and / or the initiating methionine and is encoded by a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence as described hereinabove.

La secuencia peptídica de señalización del gen silvestre de Serratia odorífera está definida por la secuencia nucleotídica según SEQ ID NO: 4 y por la secuencia de aminoácidos según SEQ ID NO: 5.The signaling peptide sequence of the wild Serratia odoriferous gene is defined by the nucleotide sequence according to SEQ ID NO: 4 and by the amino acid sequence according to SEQ ID NO: 5.

SEQ ID NO: 4:SEQ ID NO: 4:

Figure imgf000011_0001
Figure imgf000011_0001

SEQ ID NO: 5: MLLLQKDWSRLLFAVTLGMISSVAQASEQ ID NO: 5: MLLLQKDWSRLLFAVTLGMISSVAQA

Los inventores de la presente invención observaron que la expresión del gen de fitasa silvestre de Serratia odorífera de longitud completa como el mostrado en la Fig. 6A (SEQ ID NO: 2) que incluye el péptido de señalización de 26 AA conduce a una proteína inestable que después de la expresión desaparecía rápidamente. Por lo tanto, los inventores de la presente invención observaron que la omisión del péptido de señalización de 26 AA daba como resultado una potenciación de la expresión (véase el Ejemplo 1).The inventors of the present invention observed that expression of the full-length odoriferous Serratia wild phytase gene as shown in Fig. 6A (SEQ ID NO: 2) that includes the 26 AA signaling peptide leads to an unstable protein that after the expression disappeared quickly. Therefore, the inventors of the present invention observed that omission of the 26 AA signaling peptide resulted in enhanced expression (see Example 1).

En una realización específica, la invención describe la secuencia AppAs-r optimizada para la expresión en un sistema de expresión de células hospedadoras adecuado. La secuencia optimizada tiene en cuenta el sesgo de utilización de codones del organismo celular hospedador. En una realización, se usan los codones más preferidos o más frecuentes para cada aminoácido de la secuencia de ácido nucleico dada que codifica la proteína con actividad de fitasa que se describe en la presente. Alternativamente, puede ser suficiente proporcionar una secuencia parcialmente optimizada, es decir donde una parte de los codones de la secuencia de ácido nucleico está adaptada al codón más favorecido. En algunas realizaciones, es suficiente optimizar los codones de algunos aminoácidos específicos en la secuencia AppAs-r.In a specific embodiment, the invention describes the AppAs-r sequence optimized for expression in a suitable host cell expression system. The optimized sequence takes into account the codon bias of the host cell organism. In one embodiment, the most preferred or most frequent codons are used for each amino acid of the nucleic acid sequence given that encodes the protein with phytase activity described herein. Alternatively, it may be sufficient to provide a partially optimized sequence, that is, where a part of the codons of the nucleic acid sequence is adapted to the most favored codon. In some embodiments, it is sufficient to optimize the codons of some specific amino acids in the AppAs-r sequence.

Realizaciones preferidas de la presente invención se refieren a una secuencia nucleotídica, en la que al menos 5%, 10%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50% de los codones de la secuencia de ácido nucleico AppAs-r silvestre están modificados en los codones más favorecidos por el organismo celular hospedador. En realizaciones preferidas adicionales, al menos 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58% o 59% de los codones de la secuencia de ácido nucleico están modificados en hasta los codones más favorecidos por el organismo celular hospedador. En realizaciones preferidas adicionales, al menos 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68% o 69% de los codones de la secuencia de ácido nucleico silvestre están modificados en los codones más favorecidos por el organismo celular hospedador. En realizaciones preferidas adicionales, al menos 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78% o 79% de los codones de la secuencia de ácido nucleico silvestre están modificados en los codones más favorecidos por el organismo celular hospedador. En realizaciones preferidas adicionales, al menos 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88% u 89% de los codones de la secuencia de ácido nucleico están modificados en los codones más favorecidos por el organismo celular hospedador. En realizaciones preferidas adicionales, al menos 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de los codones de la secuencia de ácido nucleico silvestre están modificados en los codones más favorecidos por el organismo celular hospedador.Preferred embodiments of the present invention refer to a nucleotide sequence, in which at least 5%, 10%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50% of the codons of the sequence of wild AppAs-r nucleic acid are modified in the codons most favored by the host cell organism. In additional preferred embodiments, at least 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58% or 59% of the codons of the nucleic acid sequence are modified in up to the most favored codons by the host cell organism. In additional preferred embodiments, at least 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68% or 69% of the codons of the wild nucleic acid sequence are modified in the most favored codons by the host cell organism. In additional preferred embodiments, at least 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78% or 79% of the codons of the wild nucleic acid sequence are modified in the most favored codons by the host cell organism. In additional preferred embodiments, at least 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88% or 89% of the codons of the nucleic acid sequence are modified in the codons most favored by the host cell organism. In additional preferred embodiments, at least 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% of the codons of the wild nucleic acid sequence are modified in the codons most favored by the host cell organism.

En realización preferidas, la molécula de ácido nucleico aislada molécula de ácido nucleico difiere de la correspondiente secuencia codificante nucleotídica silvestre según SEQ ID NO: 8 en la presencia de mutaciones de optimización codónica.In preferred embodiments, the isolated nucleic acid molecule nucleic acid molecule differs from the corresponding wild nucleotide coding sequence according to SEQ ID NO: 8 in the presence of codon optimization mutations.

"Mutaciones de optimización codónica" según la presente invención se refiere a mutaciones sinónimas en la secuencia codificante que no dan como resultado un cambio de la secuencia de aminoácidos. El uso de las nuevas secuencias nucleotídicas de fitasa que comprenden mutaciones de optimización codónica según la presente invención tiene la sorprendente ventaja técnica sobre secuencias de fitasa de la técnica anterior de que es posible una mejora de la expresión en un organismo celular hospedador dado sin afectar negativamente a la actividad de fitasa al cambiar la secuencia de aminoácidos, así, se conserva la estructura o la función de la proteína de fitasa resultante."Codon optimization mutations" according to the present invention refers to synonymous mutations in the coding sequence that do not result in a change in the amino acid sequence. The use of the new phytase nucleotide sequences comprising codon optimization mutations according to the present invention has the surprising technical advantage over prior art phytase sequences that an expression improvement in a given host cell organism is possible without negatively affecting to the activity of phytase by changing the amino acid sequence, thus, the structure or function of the resulting phytase protein is preserved.

Realizaciones preferidas adicionales de la presente divulgación se refieren a una secuencia nucleotídica, en la que al menos 5%, 10%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50% de la secuencia codificante nucleotídica de fitasa silvestre según SEQ ID NO: 8 están modificados en los codones más favorecidos por el organismo celular hospedador. En realizaciones preferidas adicionales, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58% o 59% de los codones de la secuencia codificante nucleotídica de fitasa silvestre según SEQ ID NO: 8 están modificados en los codones más favorecidos por el organismo celular hospedador. En realizaciones preferidas adicionales, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68% o 69% de los codones de la secuencia codificante nucleotídica de fitasa silvestre según SEQ ID NO: 8 están modificados en los codones más favorecidos por el organismo celular hospedador. En realizaciones preferidas adicionales, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78% o 79% de los codones de la secuencia codificante nucleotídica de fitasa silvestre según SEQ ID NO: 8 están modificados en los codones más favorecidos por el organismo celular hospedador. En realizaciones preferidas adicionales, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88% u 89% de los codones de la secuencia codificante nucleotídica de fitasa silvestre según SEQ ID NO: 8 están modificados en los codones más favorecidos por el organismo celular hospedador. En realizaciones preferidas adicionales, al menos 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de los codones de la secuencia codificante nucleotídica de fitasa silvestre según SEQ ID NO: 8 están modificados en los codones más favorecidos por el organismo celular hospedador.Additional preferred embodiments of the present disclosure refer to a nucleotide sequence, in which at least 5%, 10%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50% of the nucleotide coding sequence of wild phytase according to SEQ ID NO: 8 are modified in the codons most favored by the host cell organism. In further preferred embodiments, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58% or 59% of the codons of the wild phytase nucleotide coding sequence according to SEQ ID NO: 8 are modified in the codons most favored by the host cell organism. In further preferred embodiments, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68% or 69% of the codons of the wild phytase nucleotide coding sequence according to SEQ ID NO: 8 are modified in the codons most favored by the host cell organism. In additional preferred embodiments, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78% or 79% of the codons of the wild phytase nucleotide coding sequence according to SEQ ID NO: 8 are modified in the codons most favored by the host cell organism. In additional preferred embodiments, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88% or 89% of the codons of the wild phytase nucleotide coding sequence according to SEQ ID NO: 8 are modified in the codons most favored by the host cell organism. In further preferred embodiments, at least 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% of the codons of the wild phytase nucleotide coding sequence according to SEQ ID NO: 8 they are modified in the codons most favored by the host cell organism.

En algunas realizaciones, la secuencia de ácido nucleico aislada comprende al menos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10 mutaciones de optimización codónica con respecto al organismo celular hospedador.In some embodiments, the isolated nucleic acid sequence comprises at least 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10 codon optimization mutations with respect to the host cell organism.

En otras realizaciones adicionales de la presente invención; la secuencia de ácido nucleico aislada comprende al menos 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 o 100 mutaciones de optimización codónica con respecto al organismo celular hospedador.In other additional embodiments of the present invention; The isolated nucleic acid sequence comprises at least 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 or 100 codon optimization mutations with respect to the host cell organism.

En realizaciones preferidas adicionales de la presente invención, la secuencia de ácido nucleico aislada comprende al menos 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200 o 210 mutaciones de optimización codónica con respecto al organismo celular hospedador.In further preferred embodiments of the present invention, the isolated nucleic acid sequence comprises at least 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200 or 210 codon optimization mutations with respect to the host cell organism.

En las realizaciones más preferidas, todos los codones de la secuencia de ácido nucleico aislada están optimizados codónicamente con respecto al organismo celular hospedador.In the most preferred embodiments, all codons in the isolated nucleic acid sequence are codonically optimized with respect to the host cell organism.

En algunas realizaciones, 99, 98, 97, 96, 95, 94, 93, 92, 91 y 90% de todas las posiciones de aminoácidos usan el codón más preferido de la célula hospedadora.In some embodiments, 99, 98, 97, 96, 95, 94, 93, 92, 91 and 90% of all amino acid positions use the most preferred codon of the host cell.

Según la presente invención, la secuencia de ácido nucleico se ha optimizado teniendo en cuenta el sesgo de utilización de codones en la levadura metilotrófica Pichia pastoris. En realizaciones específicas, como las descritas adicionalmente en el Ejemplo 5 posterior, los codones originales se analizaron uno a uno y se cambiaron hasta el codón más preferido para cada aminoácido en P. pastoris. El sesgo de la utilización de codones en P. pastoris fue descrito previamente en Bai y cols. (Bai J., Swartz D.J., Protasevich I.I., Brouillette C.G., Harrell P.M., Hidebrandt E., Gasser B., Mattanovich D., Ward A., Chang G. y Urbatsch I.L. (2011) A gene optimization strategy that enhances production of fully functional P-glycoprotein in Pichia pastoris. PLosOne 6:1-15), Sinclair y cols. (Sinclair G. y Choy F.Y.M. (2002) Synonymous codon usage bias and the expression of human glucocerebrosidase in the methylotrophic yeast Pichia pastoris. Protein Expression and Purification 26 :96-105) y Huang y cols. (Huang H, Yang P, Luo H, Tang H, Shao N, y cols. (2008) High-level expression of a truncated 1,3-1,4-beta-D-glucanase from Fibrobacter succinogenes in Pichia pastoris by optimization of codons and fermentation. Appl Microbiol Biotechnol. 78: 95-103.). El término "construcción de expresión" o "casete de expresión" se puede usar intercambiablemente en la presente y se refieren a una secuencia de ácido nucleico capaz de dirigir la expresión de una secuencia nucleotídica particular en una célula hospedadora apropiada, que comprende un promotor conectado operativamente a la secuencia nucleotídica de interés que está conectada operativamente a señales de terminación. Típicamente, comprende secuencias requeridas para la traducción apropiada de la secuencia nucleotídica. La región codificante habitualmente codifica una proteína de interés. El casete de expresión que comprende la secuencia nucleotídica de interés puede ser quimérico, significando que al menos uno de sus componentes es heterólogo con respecto a al menos uno de sus otros componentes. El casete de expresión también puede ser uno que esté presente en la naturaleza pero que se ha obtenido de una forma recombinante útil para la expresión heteróloga. Sin embargo, típicamente, el casete de expresión es heterólogo con respecto al hospedador, es decir, la secuencia de ADN particular del casete de expresión no se presenta naturalmente en la célula hospedadora y se debe haber introducido en la célula hospedadora o un progenitor de la célula hospedadora mediante un episodio de transformación. La expresión de la secuencia nucleotídica en el casete de expresión puede estar bajo el control de un promotor constitutivo o de un promotor inducible que inicia la transcripción solamente cuando la célula hospedadora se exponga a algún estímulo externo particular. En una realización, el vector de expresión incluye un gen indicador conectado operativamente para la expresión con la secuencia nucleotídica que codifica el polipéptido con actividad de fitasa.According to the present invention, the nucleic acid sequence has been optimized taking into account the use bias of codons in the methylotrophic yeast Pichia pastoris. In specific embodiments, such as those described further in Example 5 below, the original codons were analyzed one by one and changed to the most preferred codon for each amino acid in P. pastoris. The bias of codon use in P. pastoris was previously described in Bai et al. (Bai J., Swartz DJ, Protasevich II, Brouillette CG, Harrell PM, Hidebrandt E., Gasser B., Mattanovich D., Ward A., Chang G. and Urbatsch IL (2011) A gene optimization strategy that enhances production of fully functional P-glycoprotein in Pichia pastoris PLosOne 6: 1-15), Sinclair et al. (Sinclair G. and Choy FYM (2002) Synonymous codon usage bias and the expression of human glucocerebrosidase in the methylotrophic yeast Pichia pastoris. Protein Expression and Purification 26: 96-105) and Huang et al. (Huang H, Yang P, Luo H, Tang H, Shao N, et al. (2008) High-level expression of a truncated 1,3-1,4-beta-D-glucanase from Fibrobacter succinogenes in Pichia pastoris by optimization of codons and fermentation. Appl Microbiol Biotechnol. 78: 95-103.). The term "expression construct" or "expression cassette" may be used interchangeably herein and refers to a nucleic acid sequence capable of directing the expression of a particular nucleotide sequence in an appropriate host cell, which comprises a connected promoter. operatively to the nucleotide sequence of interest that is operatively connected to termination signals. Typically, it comprises sequences required for the proper translation of the nucleotide sequence. The coding region usually encodes a protein of interest. The expression cassette comprising the nucleotide sequence of interest may be chimeric, meaning that at least one of its components is heterologous with respect to at least one of its other components. The expression cassette can also be one that is present in nature but has been obtained in a recombinant form useful for heterologous expression. However, typically, the expression cassette is heterologous with respect to the host, that is, the particular DNA sequence of the expression cassette does not naturally occur in the host cell and must have been introduced into the host cell or a parent of the host. host cell through a transformation episode. The expression of the nucleotide sequence in the expression cassette may be under the control of a constitutive promoter or an inducible promoter that initiates transcription only when the host cell is exposed to a particular external stimulus. In one embodiment, the expression vector includes an indicator gene operatively linked for expression with the nucleotide sequence encoding the polypeptide with phytase activity.

"Heterólogo", según se usa en la presente, significa "de origen natural diferente" o representa un estado no natural. Por ejemplo, si una célula hospedadora se transforma con una secuencia de ácido nucleico derivada de otro organismo, particularmente de otra especie, esa secuencia de ácido nucleico es heteróloga con respecto a esa célula hospedadora y también con respecto a descendientes de la célula hospedadora que portan esa secuencia de ácido nucleico. De forma similar, heterólogo se refiere a una secuencia nucleotídica derivada de e insertada en el mismo tipo de célula original natural, pero que está presente en un estado no natural, p. ej. un número de copias diferente, o bajo el control de elementos reguladores diferentes."Heterologous", as used herein, means "of a different natural origin" or represents an unnatural state. For example, if a host cell is transformed with a nucleic acid sequence derived from another organism, particularly another species, that nucleic acid sequence is heterologous with respect to that host cell and also with respect to descendants of the host cell they carry. that nucleic acid sequence. Similarly, heterologous refers to a nucleotide sequence derived from and inserted into the same type of natural original cell, but which is present in an unnatural state, e.g. ex. a different number of copies, or under the control of different regulatory elements.

"Elementos reguladores" se refieren generalmente a secuencias implicadas en conferir la expresión de una secuencia nucleotídica. Los elementos reguladores comprenden comúnmente un promotor conectado operativamente a la secuencia nucleotídica de interés y señales de terminación. Típicamente, también abarcan secuencias requeridas para la traducción apropiada de la secuencia nucleotídica. "Elementos reguladores" adecuados para procariotas, por ejemplo, incluyen un promotor, opcionalmente una secuencia operadora, y un sitio de unión al ribosoma. Se sabe que las células eucarióticas utilizan promotores, señales de poliadenilación y potenciadores."Regulatory elements" generally refer to sequences involved in conferring the expression of a nucleotide sequence. The regulatory elements commonly comprise a promoter operatively connected to the nucleotide sequence of interest and termination signals. Typically, they also encompass sequences required for proper translation of the nucleotide sequence. "Regulatory elements" suitable for prokaryotes, for example, include a promoter, optionally an operator sequence, and a ribosome binding site. It is known that eukaryotic cells use promoters, polyadenylation signals and enhancers.

El término "conectado operativamente", según se usa en la presente, significa que una secuencia de ácido nucleico se sitúa en una relación funcional con otra secuencia de ácido nucleico. Por ejemplo, ADN para una presecuencia o secuencia líder secretora está conectado operativamente a ADN para un polipéptido si se expresa como una preproteína que participa en la secreción del polipéptido; un promotor o potenciador está conectado operativamente a una secuencia codificante si afecta a la transcripción de la secuencia; o un sitio de unión al ribosoma está conectado operativamente a una secuencia codificante si está situado de modo que facilite la traducción. Generalmente, "conectado operativamente" significa que las secuencias de ADN que están conectadas son contiguas, y, en el caso de una secuencia líder secretora, contiguas y en fase de lectura. Los potenciadores no son necesariamente contiguos. La conexión se efectúa mediante ligación en sitios de restricción convenientes. Si no existen estos sitios, se usan los adaptadores o conectores oligonucleotídicos sintéticos según la práctica común. The term "operatively connected", as used herein, means that a nucleic acid sequence is located in a functional relationship with another nucleic acid sequence. For example, DNA for a presequence or secretory leader sequence is operatively linked to DNA for a polypeptide if it is expressed as a preprotein that participates in the secretion of the polypeptide; a promoter or enhancer is operatively connected to a coding sequence if it affects the transcription of the sequence; or a ribosome binding site is operatively connected to a coding sequence if it is positioned so as to facilitate translation. Generally, "operatively connected" means that the DNA sequences that are connected are contiguous, and, in the case of a secretory leader sequence, contiguous and in reading phase. Enhancers are not necessarily contiguous. The connection is made by ligation at convenient restriction sites. If these sites do not exist, synthetic oligonucleotide adapters or connectors are used according to common practice.

"Vectores se expresión" o "plásmidos de expresión" adecuados para la expresión del gen de fitasa optimizado según la presente invención en los diversos sistemas de expresión están completamente dentro de la experiencia de la técnica. Vectores de expresión adecuados para la expresión en la levadora Pichias, a modo de ejemplo, incluyen, pero no se limitan a, la serie pPIC de vectores. Estos vectores usan el promotor AOX1 que es inducible con metanol. Los plásmidos de expresión pueden contener elementos para la inserción de ADN extraño en el genoma de la levadura y una secuencia de señalización para la secreción de proteína expresada."Vectors are expression" or "expression plasmids" suitable for the expression of the optimized phytase gene according to the present invention in the various expression systems are completely within the skill of the art. Expression vectors suitable for expression in the Pichias lifter, by way of example, include, but are not limited to, the pPIC series of vectors. These vectors use the AOX1 promoter that is inducible with methanol. Expression plasmids may contain elements for the insertion of foreign DNA into the yeast genome and a signaling sequence for expressed protein secretion.

La proteína fitasa optimizada según la presente invención se puede expresar en cualquier sistema de expresión de proteínas de células hospedadoras adecuado. Sistemas de expresión de proteínas comúnmente usados incluyen los derivados de bacterias, levaduras, baculovirus/insecto y células de mamífero, y los hongos filamentosos tales como el hongo comercialmente importante Myceliophthora thermophile. Sistemas bacterianos adecuados incluyen, pero no se limitan a, Escherichia coli, Corynebacterium o Pseudomonas fluorescens. Sistemas de expresión eucarióticos incluyen sistemas de levaduras tales como Saccharomyces cerevisiae, Pichia Pastoris o Kluyveromyces lactis. La presente invención también contempla el uso de otros sistemas de expresión fúngicos tales como hongos filamentosos como Aspergillus, Trichoderma y Myceliophthora thermophila, C1, recientemente descritos para la producción de diversas enzimas industriales. Sistemas de expresión eucarióticos adicionales incluyen una célula infectada con baculovirus, por ejemplo, células de insecto infectadas tales como Sf9, Sf21, cepas High Five o células de mamífero tales como HeLa y HEK 293, lo que también permite la expresión de proteínas glicosiladas que no se pueden expresar usando levaduras o células procarióticas (como E. coli). Es un sistema muy útil para la expresión de proteínas con alta calidad. Sistemas de expresión eucarióticos adecuados adicionales también incluyen la expresión de células de insecto no líticas como una alternativa al sistema de expresión baculoviral lítico, el sistema de expresión de Leishmania tarentolae (cepa no patógena) protozoario, así como sistemas vegetales (p. ej. tabaco) y sistemas de mamífero tales como Bos primigenius (bovino), Mus musculus (ratón), ovario de hámster chino, células renales embrionarias humanas y riñón de cría de hámster. The optimized phytase protein according to the present invention can be expressed in any suitable host cell protein expression system. Commonly used protein expression systems include those derived from bacteria, yeast, baculovirus / insect and mammalian cells, and filamentous fungi such as the commercially important Myceliophthora thermophile fungus . Suitable bacterial systems include, but are not limited to, Escherichia coli, Corynebacterium or Pseudomonas fluorescens. Eukaryotic expression systems include yeast systems such as Saccharomyces cerevisiae, Pichia Pastoris or Kluyveromyces lactis. The present invention also contemplates the use of other fungal expression systems such as filamentous fungi such as Aspergillus, Trichoderma and Myceliophthora thermophila, C1, recently described for the production of various industrial enzymes. Additional eukaryotic expression systems include a baculovirus infected cell, for example, infected insect cells such as Sf9, Sf21, High Five strains or mammalian cells such as HeLa and HEK 293, which also allows the expression of glycosylated proteins that do not can be expressed using yeast or prokaryotic cells (such as E. coli). It is a very useful system for the expression of proteins with high quality. Additional suitable eukaryotic expression systems also include the expression of non-lytic insect cells as an alternative to the lithic baculoviral expression system, the Leishmania tarentolae (non-pathogenic strain) protozoan expression system, as well as plant systems (eg tobacco ) and mammalian systems such as Bos primigenius (bovine), Mus musculus (mouse), Chinese hamster ovary, human embryonic kidney cells and hamster breeding kidney.

En una realización preferida adicional más, la célula fúngica es Pichia Pastoris (véase Cregg JM, Cereghino JL, Shi J, Higgins DR (septiembre 2000). "Recombinant protein expression in Pichia pastoris". Mol. Biotechnol. 16 (1): 23­ 52). Cepas de Pichia pastoris adecuadas para la expresión de proteínas según se describe en la presente incluyen GS 115, X33 o KH71H (Invitrogen, 1600 Faraday Avenue, Carlsbad, California, 92008, EE. UU. de A.). En una realización preferida, la cepa de Pichia pastoris es KH71H.In a further preferred embodiment, the fungal cell is Pichia Pastoris (see Cregg JM, Cereghino JL, Shi J, Higgins DR (September 2000). "Recombinant protein expression in Pichia pastoris". Mol. Biotechnol. 16 (1): 23 52). Pichia pastoris strains suitable for protein expression as described herein include GS 115, X33 or KH71H (Invitrogen, 1600 Faraday Avenue, Carlsbad, California, 92008, U.S.A.). In a preferred embodiment, the strain of Pichia pastoris is KH71H.

Para la expresión de la nueva molécula de ácido nucleico nucleotídica de fitasa de la presente invención, el gen se clona en un vector de expresión adecuado que comprende dicha molécula de ácido nucleico o la construcción de expresión según se describe en la presente en los ejemplos.For the expression of the new phytase nucleotide nucleic acid molecule of the present invention, the gene is cloned into a suitable expression vector comprising said nucleic acid molecule or the expression construct as described herein in the examples.

La presente invención se refiere a un método para producir una proteína que tiene la actividad enzimática de una fitasa que comprende las etapas de:The present invention relates to a method for producing a protein that has the enzymatic activity of a phytase comprising the steps of:

a) introducir en una célula hospedadora a el vector de expresión que comprende:a) introducing into an host cell the expression vector comprising:

i) elementos que regulan la expresión que son funcionales en la célula hospedadora; yi) elements that regulate expression that are functional in the host cell; Y

ii) conectada operativamente a los mismos una molécula de ácido nucleico según se define en la presente;ii) operatively connected thereto a nucleic acid molecule as defined herein;

b) cultivar las células hospedadoras obtenidas en la etapa a) bajo condiciones adecuadas para la expresión de la proteína, y opcionalmenteb) culturing the host cells obtained in step a) under conditions suitable for protein expression, and optionally

c) recuperar del cultivo celular la proteína producida en la etapa b).c) recover the protein produced in stage b) from the cell culture.

La etapa de introducción del vector de expresión se conoce comúnmente como "transformación", que se define como la alteración genética de una célula resultante de la captación y la incorporación directas de material genético exógeno (ADN exógeno) de sus alrededores y tomado a través de la membrana o las membranas celulares. Métodos para transformar una célula hospedadora dada con el vector de expresión o la construcción de expresión así como las condiciones óptimas dependen generalmente de la célula hospedadora y están dentro de la experiencia de la técnica. Según esto, el experto está totalmente al tanto de las condiciones específicas para inducir la expresión en la célula hospedadora y cultivar la célula hospedadora en un medio apropiado.The introduction stage of the expression vector is commonly known as "transformation," which is defined as the genetic alteration of a cell resulting from the direct uptake and incorporation of exogenous genetic material (exogenous DNA) from its surroundings and taken through the membrane or cell membranes. Methods for transforming a given host cell with the expression vector or expression construct as well as the optimal conditions generally depend on the host cell and are within the skill of the art. According to this, the expert is fully aware of the specific conditions for inducing expression in the host cell and culturing the host cell in an appropriate medium.

Los términos "recuperar" y "purificar" se pueden usar intercambiablemente en la presente y se refieren a la separación del cultivo del polipéptido expresado para obtener una cantidad pura o sustancialmente pura del polipéptido, es decir separado de otras proteínas y/o lípidos y/o ácidos nucleicos y/o componentes de la célula hospedadora en el cultivo. Dentro del significado de la presente invención, dicha etapa de recuperación comprende i) separar del medio la proteína secretada y/o i) separar la proteína de la célula hospedadora.The terms "recover" and "purify" may be used interchangeably herein and refer to the separation of the expressed polypeptide culture to obtain a pure or substantially pure amount of the polypeptide, that is, separated from other proteins and / or lipids and / or nucleic acids and / or components of the host cell in the culture. Within the meaning of the present invention, said recovery step comprises i) separating the secreted protein from the medium and / or i) separating the protein from the host cell.

La proteína de fitasa optimizada de la presente invención se expresa en la levadura Pichia pastoris. La producción de proteína recombinante en la levadura Pichia pastoris tiene varias ventajas sobre otros sistemas de expresión eucarióticos y procarióticos, a saber: velocidad de crecimiento rápida, fermentación de alta densidad celular, productividad en un medio casi libre de proteína; eliminación de contaminación por endotoxinas y bacteriófagos, diversas modificaciones postraduccionales que incluyen plegamiento, glicosilación, metilación, acilación, ajuste proteolítico y orientación a compartimentos subcelulares del polipéptido; y purificación fácil del medio de crecimiento. The optimized phytase protein of the present invention is expressed in the yeast Pichia pastoris. The production of recombinant protein in Pichia pastoris yeast has several advantages over other eukaryotic and prokaryotic expression systems, namely: rapid growth rate, high cell density fermentation, productivity in an almost protein-free medium; elimination of contamination by endotoxins and bacteriophages, various post-translational modifications that include folding, glycosylation, methylation, acylation, proteolytic adjustment and orientation to subcellular compartments of the polypeptide; and easy purification of the growth medium.

La mayoría de los sistema de expresión de P. pastoris se basan en el promotor de alcohol oxidasa (AOX1) inducido por metanol (véase Romanos, M. A., Scorer, C. A., & Clare, J. J. (1992). Yeast, 8, 423-488.) Al inducir mediante metanol, la fracción de proteína soluble total que está compuesta por alcohol oxidasa puede ascender típicamente hasta 30%. Vectores de expresión de P. pastoris comúnmente usados comprenden los siguientes elementos: (1) 5'-AOX1 (el promotor de alcohol oxidasa aguas arriba del gen de interés); (2) SIG (una secuencia de señalización de la secreción); (3) MCS (un sitio de clonación múltiple) ; (4) TT (un sitio de terminación de la transcripción); (5) HIS4 (un marcador para la selección mediante hidroxihistidinasa); (6) Ampr (para la selección con ampicilina); y (7) ColB1 (un elemento de replicación para propagación de plásmidos en E. coli) (véase Li, P. Z., Gao, X.-G., Arellano, R. O., & Renugopalakrishnan, V. (2001). Protein Expression and Purification, 22, 369-380.)Most P. pastoris expression systems are based on the methanol-induced alcohol oxidase (AOX1) promoter (see Romans, MA, Scorer, CA, & Clare, JJ (1992). Yeast, 8, 423-488 .) By inducing by methanol, the total soluble protein fraction that is composed of alcohol oxidase can typically amount to up to 30%. Commonly used P. pastoris expression vectors comprise the following elements: (1) 5'-AOX1 (the alcohol oxidase promoter upstream of the gene of interest); (2) GIS (a secretion signaling sequence); (3) MCS (a multiple cloning site); (4) TT (a transcription termination site); (5) HIS4 (a marker for selection by hydroxyhistidinase); (6) Ampr (for selection with ampicillin); and (7) ColB1 (an element of replication for plasmid propagation in E. coli) (see Li, PZ, Gao, X.-G., Arellano, RO, & Renugopalakrishnan, V. (2001). Protein Expression and Purification , 22, 369-380.)

Sistemas vectoriales disponibles comercialmente adecuados adicionales para la expresión P. pastoris incluyen los vectores pPICZa A, B y C (Pichia Expression Kit K1710-01 o EasySelect™ Pichia Expression Kit n° K1740-01 adquirido de Invitrogen), que se basan en la selección de la proteína recombinante con Zeocin®.Additional commercially available vector systems for the expression P. pastoris include the pPICZa A, B and C vectors (Pichia Expression Kit K1710-01 or EasySelect ™ Pichia Expression Kit No. K1740-01 purchased from Invitrogen), which are based on the selection of the recombinant protein with Zeocin®.

En un aspecto adicional la presente divulgación se refiere a proteína obtenida mediante el método según la invención. La metodología descrita en la presente da como resultado la producción de una proteína de fitasa de Serratia odorífera optimizada codónicamente según la secuencia polipeptídica de SEQ ID NO: 2. El producto génico expresado del gen de Serratia odorífera diseñado y optimizado corresponde a la proteína madura que carece de los primeros 26 aminoácidos, es decir después de la escisión del péptido de señalización en la célula, que tiene un peso molecular de alrededor de 45 a 46 kD como se puede observar en el gel de SDS en la Fig. 1, que muestra que a las mismas condiciones de expresión y a la misma carga de muestra, el nivel de expresión del gen de AppAs-r óptima es sustancialmente superior que el del gen de AppAs-r.In a further aspect the present disclosure relates to protein obtained by the method according to the invention. The methodology described herein results in the production of an odoriferous Serratia phytase protein codonically optimized according to the polypeptide sequence of SEQ ID NO: 2. The gene product expressed from the designed and optimized Serratia odoriferous gene corresponds to the mature protein that it lacks the first 26 amino acids, that is after the cleavage of the signaling peptide in the cell, which has a weight Molecular of about 45 to 46 kD as can be seen in the SDS gel in Fig. 1, which shows that at the same expression conditions and at the same sample load, the optimal expression level of the AppAs-r gene is substantially higher than that of the AppAs-r gene.

Como se evidencia mediante el Ejemplo 5 y las Figuras 7 y 8, se encontró sorprendentemente que el uso de la secuencia optimizada codónicamente SEQ ID NO: 1 daba como resultado una expresión mejorada en comparación con la expresión de la correspondiente secuencia de fitasa silvestre según SEQ ID NO: 2 o SEQ ID NO: 8. En este contexto, el Ejemplo 5 demuestra que la expresión de la correspondiente secuencia de fitasa silvestre no supera 143 unidades/l (U/l) mientras que la fitasa óptima se puede expresar hasta una cantidad de hasta 29973 unidades/l. El Ejemplo 5 demuestra que las mutaciones realizadas en la secuencia óptima, que tiene en cuenta la utilización de codones en la respectiva célula hospedadora de levadura Pichia Pastoris, contribuían sustancialmente a una expresión de proteína incrementada y eficaz, en la que se incrementa la cantidad de la proteína expresada y la velocidad de expresión. De ahí que la expresión de la secuencia de fitasa de Serratia odorífera optimizada diera como resultado una expresión de proteína sustancialmente mejorada.As evidenced by Example 5 and Figures 7 and 8, it was surprisingly found that the use of the codonically optimized sequence SEQ ID NO: 1 resulted in an improved expression compared to the expression of the corresponding wild phytase sequence according to SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 8. In this context, Example 5 demonstrates that the expression of the corresponding wild phytase sequence does not exceed 143 units / l (U / l) while the optimal phytase can be expressed up to amount of up to 29973 units / l. Example 5 demonstrates that mutations made in the optimal sequence, which takes into account the use of codons in the respective Pichia Pastoris yeast host cell , contributed substantially to an increased and effective protein expression, in which the amount of the expressed protein and the speed of expression. Hence, the expression of the optimized odoriferous Serratia phytase sequence resulted in a substantially improved protein expression.

En realizaciones preferidas específicas, la expresión de la secuencia de ácido nucleico aislada se lleva a cabo en un sistema de expresión de P. pastoris según se describe en la presente.In specific preferred embodiments, expression of the isolated nucleic acid sequence is carried out in an P. pastoris expression system as described herein.

En otras realizaciones adicionales de la presente invención, la expresión de proteína se lleva a cabo usando un sistema de expresión metanólico como el descrito ejemplarmente en la presente en el Ejemplo 1 o 5 y la actividad de fitasa se midió en U/l usando el método de molibdato-vanadato en medio ácido (ISO 300024:2009 (E)) según se describe en el Ejemplo 3.In other additional embodiments of the present invention, protein expression is carried out using a methanolic expression system as described exemplary herein in Example 1 or 5 and phytase activity was measured in U / l using the method. of molybdate-vanadate in acidic medium (ISO 300024: 2009 (E)) as described in Example 3.

En realizaciones preferidas, el método según la invención da como resultado una expresión mejorada, donde la proteína tiene una actividad de fitasa de al menos 250, 500, 750 o al menos 1000 U/l según se determina con los métodos descritos en la presente.In preferred embodiments, the method according to the invention results in an improved expression, wherein the protein has a phytase activity of at least 250, 500, 750 or at least 1000 U / l as determined by the methods described herein.

En realizaciones preferidas, el método según la invención da como resultado una expresión mejorada, donde la proteína tiene una actividad de fitasa de al menos 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 6500, 7000, 7500, 8000, 8500, 9000, 9500 o al menos 10000 U/l según se determina con los métodos descritos en la presente. En otras realizaciones preferidas adicionales, el método según la invención da como resultado una expresión mejorada, donde la proteína tiene una actividad de fitasa de al menos 11000, 12000, 13000, 14000, 15000, 16000, 17000, 18000, 19000 o al menos 20000 U/l según se determina con los métodos descritos en la presente.In preferred embodiments, the method according to the invention results in an improved expression, where the protein has a phytase activity of at least 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 6500, 7000 , 7500, 8000, 8500, 9000, 9500 or at least 10,000 U / l as determined by the methods described herein. In other further preferred embodiments, the method according to the invention results in an improved expression, wherein the protein has a phytase activity of at least 11,000, 12,000, 13,000, 14,000, 15,000, 16,000, 17,000, 18,000, 19,000 or at least 20,000 U / l as determined with the methods described herein.

Por otro lado, la secuencia de fitasa de Serratia odorífera optimizada se analizó con respecto a la actividad de fitasa dependiente de la temperatura, el pH, la presencia de proteasas y el mantenimiento de la fitasa activa a lo largo del tiempo en el Ejemplo 3. Sorprendentemente, los resultados del Ejemplo 3 mostraban que la proteína de fitasa de Serratia odorífera optimizada codónicamente obtenida mediante el método según la presente invención daba como resultado una proteína específicamente estable con actividad de fitasa mejorada.On the other hand, the optimized odoriferous Serratia phytase sequence was analyzed with respect to the temperature-dependent phytase activity, pH, the presence of proteases and the maintenance of active phytase over time in Example 3. Surprisingly, the results of Example 3 showed that the codonically optimized odoriferous Serratia phytase protein obtained by the method according to the present invention resulted in a specifically stable protein with enhanced phytase activity.

Se divulga en la presente el uso de la proteína producida mediante el método descrito en la presente para la fabricación de aditivos para piensos.The use of the protein produced by the method described herein for the manufacture of feed additives is disclosed herein.

La proteína fitasa optimizada expresada mediante los métodos que se describen en la presente tiene las siguientes características:The optimized phytase protein expressed by the methods described herein has the following characteristics:

a) Peso molecular de alrededor de 45 a 47 kDa, preferiblemente alrededor de 46 kDa;a) Molecular weight of about 45 to 47 kDa, preferably about 46 kDa;

b) óptimo de pH de entre 2,0 y 9, preferiblemente de entre 2,5 y 8, aún más preferiblemente de entre 3,0 y 7, y lo más preferiblemente de 3,3 y 5,8.b) pH optimum between 2.0 and 9, preferably between 2.5 and 8, even more preferably between 3.0 and 7, and most preferably 3.3 and 5.8.

c) la actividad enzimática es de entre 40 y 55°C, preferiblemente a 50°C;c) the enzymatic activity is between 40 and 55 ° C, preferably at 50 ° C;

d) alta actividad específica en más de 500 U/mg, preferiblemente más de 600, 700, 800, 900 o 1000 U/mg, más preferiblemente en alrededor de 1120 /- 150 U/mgd) high specific activity at more than 500 U / mg, preferably more than 600, 700, 800, 900 or 1000 U / mg, more preferably at about 1120 / - 150 U / mg

e) alta resistencia a proteasas, preferiblemente resistencia a pepsina y tripsinae) high protease resistance, preferably pepsin and trypsin resistance

f) punto isoeléctrico en 9,3.f) isoelectric point at 9.3.

En otro aspecto más, la presente invención se refiere a aditivos para piensos que comprenden la proteína descrita en la presente o que comprende la proteína producida mediante el método descrito en la presente. El aditivo se puede preparar adecuadamente en base sólida o líquida. Los aditivos pueden comprender además otras preparaciones enzimáticas usadas comúnmente para preparaciones de aditivos sólidas o líquidas, o usadas comúnmente en la preparación de piensos. Los aditivos para piensos pueden comprender una cantidad eficaz de fitasa suficiente para la asimilación y la liberación enzimática de fósforo libre desde el fitato.In yet another aspect, the present invention relates to feed additives comprising the protein described herein or comprising the protein produced by the method described herein. The additive is It can properly prepare on solid or liquid basis. The additives may further comprise other enzyme preparations commonly used for solid or liquid additive preparations, or commonly used in feed preparation. Feed additives may comprise an effective amount of phytase sufficient for the assimilation and enzymatic release of free phosphorus from phytate.

EjemplosExamples

Ejemplo 1: Expresión en Pichia pastoris Example 1: Expression in Pichia pastoris

1. Construcción del vector de expresión.1. Construction of the expression vector.

Para aislar el área codificante de la proteína madura se usaron los siguientes oligonucleótidos:The following oligonucleotides were used to isolate the mature protein coding area:

SerrF: GCGCGCGAATTCGAGCCGCGCTACGTATTGG (SEQ ID NO: 6)SerrF: GCGCGC GAATTC GAGCCGCGCTACGTATTGG (SEQ ID NO: 6)

SerrR: GCGCGCAAGCTTGTCTAGACGTGGCCGGTACTGCACCG (SEQ ID NO: 7)SerrR: GCGCG CAAGCTT GTCTAGACGTGGCCGGTACTGCACCG (SEQ ID NO: 7)

El área codificante de la proteína madura se amplificó usando los oligonucleótidos SerrF y SerrR. El producto de amplificación se visualizó sobre un gel de agarosa, la banda del tamaño esperado se cortó y el ADN se extrajo del gel usando el NucleoSpin Extract II Kit (Macherey-Nagel).The mature protein coding area was amplified using the SerrF and SerrR oligonucleotides. The amplification product was visualized on an agarose gel, the band of the expected size was cut and the DNA was extracted from the gel using the NucleoSpin Extract II Kit (Macherey-Nagel).

El ADN purificado se insertó en el vector pPICZa A (Invitrogen, San Diego, Calif.) a través de los sitios de restricción de EcoRI y Xbal generados por los oligonucleótidos. El sitio de restricción EcoRI en SerrF y el sitio de restricción Xbal en SerrR se destaca en negrita. La construcción con el ADN purificado insertado se transformó en células DH5a, que posteriormente se sembraron en medio LB que contenía 25 pg/ml de Zeocin. Las colonias positivas se recogieron y los vectores obtenidos se sometieron a secuenciación. El clon positivo con la secuencia correcta se cultivó en grandes cantidades con el objetivo de obtener ADN para la transformación de levaduras.The purified DNA was inserted into the pPICZa A vector (Invitrogen, San Diego, Calif.) Through the EcoRI and Xbal restriction sites generated by the oligonucleotides. The EcoRI restriction site in SerrF and the Xbal restriction site in SerrR is highlighted in bold. The construct with the purified DNA inserted was transformed into DH5a cells, which were subsequently seeded in LB medium containing 25 pg / ml Zeocin. Positive colonies were collected and the vectors obtained were sequenced. The positive clone with the correct sequence was grown in large quantities in order to obtain DNA for the transformation of yeasts.

2. Transformación de levaduras y expresión de la proteína2. Yeast transformation and protein expression

La cepa de Pichia pastoris KH71H (Invitrogen) se cultivó sobre medio YPD y se preparó para la transformación. Se linealizaron 10 pg de plásmido pPICZa A AppAs-r mediante la enzima de restricción Pmel y se introdujeron en las células de levadura mediante choque con litio/polietileno.The strain of Pichia pastoris KH71H (Invitrogen) was grown on YPD medium and prepared for transformation. 10 pg of pPICZa A AppAs-r plasmid was linearized by Pmel restriction enzyme and introduced into yeast cells by lithium / polyethylene shock.

Las células de levadura transformadas se sembraron sobre medio YPDZ que contenía 100 pg/ml de Zeocin, lo que permitía la selección de colonias que tienen integrado el gen Sh ble (producto que confiere resistencia a Zeocin) en el ADN cromosómico del hospedador. Solo los transformantes, que tenían integrado el gen Sh ble, eran capaces de crecer sobre el medio YPDZ. Después de dos días, los transformantes se inocularon y se cultivaron sobre medio mínimo que contenía glicerol (BMGY) durante 24 horas y posteriormente las levaduras se recogieron mediante centrifugación (2.500 g, 3 min) y se resuspendieron en un medio con metanol al 0,5% (BMMY) para la inducción de la expresión del gen de fitasa.The transformed yeast cells were seeded on YPDZ medium containing 100 pg / ml Zeocin, which allowed the selection of colonies that have integrated the Shble gene (product that confers resistance to Zeocin) in the host chromosomal DNA. Only the transformants, which had the Shble gene integrated, were able to grow on the YPDZ medium. After two days, the transformants were inoculated and cultured on minimal medium containing glycerol (BMGY) for 24 hours and then the yeasts were collected by centrifugation (2,500 g, 3 min) and resuspended in a medium with 0, methanol. 5% (BMMY) for the induction of phytase gene expression.

3. Cuantificación de la actividad de fitasa de los transformantes3. Quantification of the phytase activity of the transformants

Un total de 61 transformantes se analizó y se cuantificó con respecto a la actividad de fitasa usando en método de molibdato-vanadato en medio ácido (ISO 300024:2009 (E)).A total of 61 transformants were analyzed and quantified with respect to phytase activity using the molybdate-vanadate method in acid medium (ISO 300024: 2009 (E)).

Se añadieron 1.160 pl de solución de sustrato (fitato sódico 5 mM en tampón de acetato sódico 250 mM, pH 5,5) a 40 pl de solución diluida de la enzima. La reacción se llevó a cabo a 37°C durante 30 minutos. Posteriormente, se añadieron 800 pl de solución de detención (ácido nítrico al 14%; tetrahidrato de heptamolibdato amónico al 3,3%, vanadato al 0,078%) a la solución para finalizar la reacción. Como un control, se añadió solución de detención a la solución diluida de la enzima para la inactivación, que a continuación se añadió la solución de sustrato. Después de 10 minutos, se cuantificó la intensidad del color amarillo a 415 nm y se cuantificaron la actividad de la solución de enzima y la solución de control respectiva. Una unidad de fitasa se define como la cantidad de enzima que libera 1 pmol de fósforo por minuto. Dos días después de la inducción con metanol, 6 de 61 transformantes producían entre 10 y 55 U/ml en medio de cultivo. El gen obtenido es un nuevo gen que codifica un polipéptido con actividad de fitasa. El polipéptido con actividad de fitasa se denominó AppAs-r. 1,160 pl of substrate solution (5 mM sodium phytate in 250 mM sodium acetate buffer, pH 5.5) was added to 40 pl of diluted enzyme solution. The reaction was carried out at 37 ° C for 30 minutes. Subsequently, 800 pl of stop solution (14% nitric acid; 3.3% ammonium heptamolybdate tetrahydrate, 0.078% vanadate) was added to the solution to end the reaction. As a control, stop solution was added to the diluted enzyme solution for inactivation, which was then added to the substrate solution. After 10 minutes, the intensity of the yellow color was quantified at 415 nm and the activity of the enzyme solution and the respective control solution were quantified. A unit of phytase is defined as the amount of enzyme that releases 1 pmol of phosphorus per minute. Two days after induction with methanol, 6 of 61 transformants produced between 10 and 55 U / ml in culture medium. The gene obtained is a new gene that encodes a polypeptide with phytase activity. The polypeptide with phytase activity was called AppAs-r.

Ejemplo 2: Purificación de polipéptido de AppAs-r expresado en Pichia pastoris Example 2: Purification of AppAs-r polypeptide expressed in Pichia pastoris

A fin de purificar la fitasa producida en Pichia pastoris, los transformantes con una actividad de 55 U/ml se cultivaron e indujeron en condiciones óptimas. Cuatro días después de la inducción con metanol, la actividad de fitasa se midió usando el mismo método que en los ejemplos previos dando como resultado una actividad del sobrenadante de 163 U/l. El sobrenadante se obtuvo mediante centrifugación a 14.100 g durante 5 minutos. Las células precipitadas se descartaron.In order to purify the phytase produced in Pichia pastoris , transformants with an activity of 55 U / ml were grown and induced under optimal conditions. Four days after induction with methanol, phytase activity was measured using the same method as in the previous examples resulting in a supernatant activity of 163 U / l. The supernatant was obtained by centrifugation at 14,100 g for 5 minutes. The precipitated cells were discarded.

El sobrenadante se alcanzó a través de centrifugación con VIVASPIN 20 (50.000 MWCO (Sartorius Studium)). La solución concentrada se dializó posteriormente en un tampón de acetato sódico (0,25 M, pH 5,5). Finalmente, la fitasa se purificó usando filtración en gel (Sephacryl S-200) con el mismo tampón que se usó para la diálisis.The supernatant was reached through centrifugation with VIVASPIN 20 (50,000 MWCO (Sartorius Studium)). The concentrated solution was subsequently dialyzed in a sodium acetate buffer (0.25 M, pH 5.5). Finally, phytase was purified using gel filtration (Sephacryl S-200) with the same buffer that was used for dialysis.

Ejemplo 3: Caracterización de la AppAs-r óptima expresada en Pichia pastoris Example 3: Characterization of the optimal AppAs-r expressed in Pichia pastoris

1. Determinación del peso molecular1. Determination of molecular weight

El peso molecular de la fitasa AppAs-r óptima se caracterizó usando gel de acrilamida desnaturalizante (SDS-PAGE). La Figura 1 muestra el resultado de la SDS-PAGE:The optimal AppAs-r phytase molecular weight was characterized using denaturing acrylamide gel (SDS-PAGE). Figure 1 shows the result of the SDS-PAGE:

1) el primer carril corresponde al control (medio de cultivo sin inducción con metanol),1) the first lane corresponds to the control (culture medium without induction with methanol),

2) el segundo carril corresponde a la expresión en medio de cultivo con metanol de fitasa AppAs-r,2) the second lane corresponds to the expression in AppAs-r phytase methanol culture medium,

3) el tercer carril corresponde a la expresión en medio de cultivo con metanol de fitasa AppAs-r óptima y3) the third lane corresponds to the expression in culture medium with optimal AppAs-r phytase methanol and

4) el cuarto carril corresponde al marcador del peso molecular.4) the fourth lane corresponds to the molecular weight marker.

Se cargó el mismo volumen de muestra en los carriles 1, 2 y 3.The same sample volume was loaded on lanes 1, 2 and 3.

Como se puede observar a partir de la Figura 1, el peso molecular de AppAs-r óptima es alrededor de 46 KDa, que corresponde al peso molecular estimado de la secuencia polipeptídica derivada de la secuencia de ADN clonada. También se puede observar a partir de SDS-gel que a las mismas condiciones de expresión y a la misma carga de muestra el nivel de expresión del gen de AppAs-r óptima es sustancialmente superior que el del gen de AppAs-r. 2. Determinación de la actividad enzimática de AppAs-r óptima dependiendo de la temperaturaAs can be seen from Figure 1, the optimal AppAs-r molecular weight is about 46 KDa, which corresponds to the estimated molecular weight of the polypeptide sequence derived from the cloned DNA sequence. It can also be observed from SDS-gel that at the same expression conditions and at the same sample load the expression level of the optimal AppAs-r gene is substantially higher than that of the AppAs-r gene. 2. Determination of the optimal enzymatic activity of AppAs-r depending on the temperature

Como se puede observar en la Figura 2, la actividad enzimática cambia con la temperatura. La temperatura óptima se determinó a pH 5,5, que es el pH que era requerido por ISO 300024:2009 (E). La actividad se probó dentro del intervalo de temperatura de entre 35°C y 85°C. La actividad máxima se midió a 50°C. Según se muestra en la Figura 2, después de 10 minutos a 60°C, la enzima todavía retiene un 40% de su actividad.As can be seen in Figure 2, the enzymatic activity changes with temperature. The optimum temperature was determined at pH 5.5, which is the pH that was required by ISO 300024: 2009 (E). The activity was tested within the temperature range between 35 ° C and 85 ° C. The maximum activity was measured at 50 ° C. As shown in Figure 2, after 10 minutes at 60 ° C, the enzyme still retains 40% of its activity.

3. Determinación de la actividad enzimática de AppAs-r óptima dependiendo del pH.3. Determination of the optimal enzymatic activity of AppAs-r depending on the pH.

El efecto del pH sobre la actividad de fitasa se probó usando los siguientes tampones: glicina-HCI para pH 1,5-3,5; acetato sódico para pH 3,5-6,0; Tris-HCI para pH 6,0-8,5; glicina-NaOH para pH 8,5-10,0. Todos los tampones contenían 0,05% de IGPAL.The effect of pH on phytase activity was tested using the following buffers: glycine-HCI for pH 1.5-3.5; sodium acetate for pH 3.5-6.0; Tris-HCI for pH 6.0-8.5; glycine-NaOH for pH 8.5-10.0. All buffers contained 0.05% IGPAL.

Como se puede observar en la Figura 3, la actividad enzimática cambia con el pH. La actividad máxima se observó a pH 5,0. Una actividad de 70% todavía se mantiene a pH 4,0, mientras que se mantiene más de 80% de actividad a pH 5,5.As can be seen in Figure 3, the enzymatic activity changes with the pH. The maximum activity was observed at pH 5.0. A 70% activity is still maintained at pH 4.0, while more than 80% activity is maintained at pH 5.5.

4. Efecto de proteasas sobre la actividad enzimática4. Effect of proteases on enzymatic activity

A fin de determinar la resistencia a proteasas, se incubó AppAs-r óptima purificada (1,6 mg/ml) con 5 mg/ml de pepsina o 50 mg/ml de tripsina a 37°C. Después de la incubación a diferentes tiempos de incubación (5; 10; 15; 30 y 60 minutos) la actividad de fitasa restante se cuantificó en la muestra. Como se puede observar en la Figura 4, una hora después de la incubación con pepsina la fitasa AppAs-r retenía más del 70% (73%) de su actividad inicial y más de 90% (95%) de su actividad inicial una hora después de la incubación con tripsina. Esto indica que la fitasa probada es muy resistente a la actividad de proteasas, lo que puede ser muy beneficioso para el uso en piensos. In order to determine the protease resistance, purified optimal AppAs-r (1.6 mg / ml) was incubated with 5 mg / ml pepsin or 50 mg / ml trypsin at 37 ° C. After incubation at different incubation times (5; 10; 15; 30 and 60 minutes) the remaining phytase activity was quantified in the sample. As can be seen in Figure 4, one hour after incubation with pepsin, AppAs-r phytase retained more than 70% (73%) of its initial activity and more than 90% (95%) of its initial activity one hour. after incubation with trypsin. This indicates that the phytase tested is very resistant to protease activity, which can be very beneficial for use in feed.

5. Mantenimiento de la actividad de fitasa a lo largo del tiempo5. Maintenance of phytase activity over time

Para determinar la actividad de la fitasa AppAs-r a lo largo del tiempo, se determinó la actividad específica por minuto en diferentes puntos temporales después de la adición del sustrato. Cómo puede derivarse de la Figura 5, AppAs-r difiere de la mayoría de las fitasas en que incrementa su actividad específica a lo largo del tiempo. AppAs-r todavía es al menos 8 horas después de que se añada el sustrato, y dobla su actividad específica inicial después de 4 1/2 horas de actividad (Figura 5). Esta actividad incrementada y sostenida a lo largo del tiempo no se ha descrito para ninguna otra. Este es un elemento muy importante debido a que la digestión de los animales habitualmente lleva más de 30 minutos de modo que se requiere que la enzima permanezca activa tanto como sea posible. La actividad incrementada sostenida a lo largo del tiempo también puede ser importante con respecto a piensos líquidos. Así, esto permite la liberación de la mayoría del fósforo presente en forma de fitato en el pienso al usar una menor cantidad de encima.To determine the activity of the AppAs-r phytase over time, the specific activity per minute was determined at different time points after the substrate was added. How can it be derived from Figure 5, AppAs-r differs from most phytases in that it increases its specific activity over time. AppAs-r is still at least 8 hours after the substrate is added, and doubles its initial specific activity after 4 1/2 hours of activity (Figure 5). This increased and sustained activity over time has not been described for any other. This is a very important element because the digestion of animals usually takes more than 30 minutes so that the enzyme is required to remain active as much as possible. Increased activity sustained over time may also be important with respect to liquid feeds. Thus, this allows the release of most of the phosphorus present in the form of phytate in the feed by using a smaller amount of it.

6. Determinación de la actividad especifica6. Determination of the specific activity

Al fin de determinar la actividad específica, se midió la concentración de la fitasa AppAs-r usando el método de Lowry y la actividad específica se evaluó mediante molibdato-vanadato en ácido a 37°C y pH 4,75. La actividad específica resultante de AppAs-r purificada era 1,123 ± 112 U/mg.In order to determine the specific activity, the concentration of AppAs-r phytase was measured using the Lowry method and the specific activity was evaluated by molybdate-vanadate in acid at 37 ° C and pH 4.75. The specific activity resulting from purified AppAs-r was 1,123 ± 112 U / mg.

Ejemplo 4: Liberación de fosfato de material orgánico procedente del sueloExample 4: Phosphate release of organic material from soil

Debido a la prolongada actividad de la fitasa era importante determinar su capacidad para liberar fósforo inorgánico a partir de material orgánico en el suelo. El resultado de este ensayo se consideraba útil para la preparación de un aditivo para fertilizantes. Para este ensayo, se recogieron 5 muestras de suelo. Se pesaron 2,5 g de cada muestra y se resuspendieron en un tampón de acetato, y se calculó y ajustó una concentración final de 0,25 g de muestra/ml. Las muestras se incubaron durante 20 minutos bajo agitación a temperatura ambiente. Después de una dilución 1/10 de las muestras con tampón de acetato, se añadió el equivalente de 1 U de fitasa AppAs-r/100 g de suelo a 1,2 ml de cada muestra y se incubó durante 24 horas a 25°C. Los resultados muestran que la liberación de fósforo era 53,6 ± 27,8 mg de fósforo/100 g de suelo, se incrementaba así el fosfato libre del suelo en 23,4 ± 18,1%.Due to the prolonged activity of phytase it was important to determine its ability to release inorganic phosphorus from organic material in the soil. The result of this test was considered useful for the preparation of a fertilizer additive. For this test, 5 soil samples were collected. 2.5 g of each sample were weighed and resuspended in an acetate buffer, and a final concentration of 0.25 g of sample / ml was calculated and adjusted. The samples were incubated for 20 minutes under stirring at room temperature. After a 1/10 dilution of the samples with acetate buffer, the equivalent of 1 U of AppAs-r / 100 g of soil was added to 1.2 ml of each sample and incubated for 24 hours at 25 ° C . The results show that the phosphorus release was 53.6 ± 27.8 mg of phosphorus / 100 g of soil, thus free soil phosphate was increased by 23.4 ± 18.1%.

Ejemplo 5: Expresión comparativa del gen de fitasa silvestre y un gen de fitasa modificado (fitasa óptima) Example 5: Comparative expression of the wild phytase gene and a modified phytase gene (optimal phytase)

Los inventores de la presente invención observaron que la expresión del gen de fitasa del gen silvestre de Serratia odorífera de longitud completa según se muestra en la Fig. 6A (SEQ ID NO: 2) que incluye el péptido de señalización de 26 AA conduce a una proteína inestable que después de la expresión desaparecía rápidamente. Por lo tanto, los inventores de la presente invención observaron que la omisión del péptido de señalización de 26 AA (SEQ ID NO: 8) daba como resultado una expresión potenciada (véase el Ejemplo 1).The inventors of the present invention observed that expression of the full-length odoriferous Serratia wild-type phytase gene as shown in Fig. 6A (SEQ ID NO: 2) that includes the 26 AA signaling peptide leads to a unstable protein that quickly disappeared after expression. Therefore, the inventors of the present invention observed that omission of the 26 AA signaling peptide (SEQ ID NO: 8) resulted in enhanced expression (see Example 1).

Partiendo de esta observación, el vector pPICZa que contenía la secuencia nucleotídica que codifica la fitasa silvestre de Serratia odorífera madura que se describe en el Ejemplo 1 se evaluó adicionalmente en cuanto a cómo se puede modificar adicionalmente la secuencia nucleotídica en cuanto a una expresión mejorada de la proteína de fitasa en la célula hospedadora.Starting from this observation, the pPICZa vector containing the nucleotide sequence encoding the wild odoriferous Serratia phytase described in Example 1 was further evaluated as to how the nucleotide sequence can be further modified for improved expression of the phytase protein in the host cell.

A fin de obtener una secuencia de AppAs-r mejorada, los codones originales se analizaron uno a uno y se cambiaron por el codón más preferido para cada aminoácido en P. pastoris. El sesgo de la utilización de codones en P. pastoris se describió previamente en Bai y cols. (Bai J., Swartz D.J., Protasevich I.I., Brouillette C.G., Harrell P.M., Hidebrandt E., Gasser B., Mattanovich D., Ward A., Chang G. and Urbatsch I.L. (2011) A gene optimization strategy that enhances production of fully functional P-glycoprotein in Pichia pastoris. PLosOne 6:1-15), Sinclair y cols. (Sinclair G. and Choy F.Y.M. (2002) Synonymous codon usage bias and the expresión of human glucocerebrosidase in the methylotrophic yeast Pichia pastoris. Protein Expression and Purification 26 :96-105) y Huang y cols. (Huang H, Yang P, Luo H, Tang H, Shao N, y cols. (2008) High-level expresión of a truncated 1,3-1,4-beta-D-glucanase from Fibrobacter succinogenes in Pichia pastoris by optimization of codons and fermentation. Appl Microbiol Biotechnol.In order to obtain an improved AppAs-r sequence, the original codons were analyzed one by one and changed to the most preferred codon for each amino acid in P. pastoris. The bias of codon usage in P. pastoris was previously described in Bai et al. (Bai J., Swartz DJ, Protasevich II, Brouillette CG, Harrell PM, Hidebrandt E., Gasser B., Mattanovich D., Ward A., Chang G. and Urbatsch IL (2011) A gene optimization strategy that enhances production of fully functional P-glycoprotein in Pichia pastoris PLosOne 6: 1-15), Sinclair et al. (Sinclair G. and Choy FYM (2002) Synonymous codon usage bias and the expression of human glucocerebrosidase in the methylotrophic yeast Pichia pastoris. Protein Expression and Purification 26: 96-105) and Huang et al. (Huang H, Yang P, Luo H, Tang H, Shao N, et al. (2008) High-level expression of a truncated 1,3-1,4-beta-D-glucanase from Fibrobacter succinogenes in Pichia pastoris by optimization of codons and fermentation Appl Microbiol Biotechnol.

78: 95-103.).78: 95-103.).

En SEQ ID NO: 1, se analizaron, identificaron y aplicaron la utilización de codones más frecuente en P. pastoris. En SEQ ID NO: 1, se han optimizado los 211 codones de la secuencia codificante silvestre sin la secuencia que codifica la secuencia del péptido de señalización N-terminal (SEQ ID NO: 8). La evaluación que la frecuencia de la utilización de codones descrita en la bibliografía era conservada hasta cierto punto en algunos genes de P. pastoris que codifican proteínas con actividad catalítica tales como fosfatasas y cinasas.In SEQ ID NO: 1, the most frequent codon use in P. pastoris was analyzed, identified and applied . In SEQ ID NO: 1, the 211 codons of the wild coding sequence have been optimized without the sequence encoding the N-terminal signaling peptide sequence (SEQ ID NO: 8). The evaluation that the frequency of codon use described in the literature was preserved to some extent in some P. pastoris genes that encode proteins with catalytic activity such as phosphatases and kinases.

El polinucleótido de fitasa modificado que comprende el codón optimizado que se muestra mediante SEQ ID NO: 1 se obtuvo mediante síntesis génica. El polinucleótido de fitasa modificado fue adquirido por GenScript Company (España) y se insertó en el vector pPICZa A (Invitrogen, San Diego, Calif.) a través de los sitios de restricción de EcoRI y Xbal.The modified phytase polynucleotide comprising the optimized codon shown by SEQ ID NO: 1 was obtained by gene synthesis. The modified phytase polynucleotide was purchased by GenScript Company (Spain) and was inserted into the pPICZa A vector (Invitrogen, San Diego, Calif.) Through the restriction sites of EcoRI and Xbal.

El plásmido resultante que contenía el gen de AppAs-rOp se linealizó mediante digestión con la enzima de restricción Pmel y se transformó en las células de levadura mediante choque con litio/polietileno como en el Ejemplo 1.The resulting plasmid containing the AppAs-rOp gene was linearized by digestion with the restriction enzyme Pmel and transformed into the yeast cells by lithium / polyethylene shock as in Example 1.

El producto génico expresado del gen de Serratia odorífera diseñado y optimizado corresponde a la proteína madura que carece de los primeros 26 aminoácidos, es decir después de la escisión del péptido de señalización en la célula, que tiene un peso molecular de alrededor de 45 a 46 kD como se puede observar en el SDS gel en la Fig. 1.The gene product expressed from the designed and optimized Serratia odoriferous gene corresponds to the mature protein that lacks the first 26 amino acids, that is, after cleavage of the signaling peptide in the cell, which has a molecular weight of about 45 to 46 kD as can be seen in the SDS gel in Fig. 1.

Partiendo del vector pPICZa que contiene la secuencia nucleotídica que codifica la fitasa silvestre de Serratia odorífera madura que se describe en el Ejemplo 1, los inventores de la presente invención evaluaron y probaron mutaciones puntuales en esta secuencia nucleotídica que podrían conducir a una expresión mejorada de la proteína de fitasa en la célula hospedadora. Se observó que las 211 mutaciones puntuales que se presentan en la Figura 6B (SEQ ID NO:1) en comparación con la secuencia de fitasa silvestre (SEQ ID NO: 2) contribuían a una expresión eficaz y estable en la levadura Pichia pastoris. La Fig. 6C muestra un alineamiento de secuencias de la secuencia de fitasa óptima (SEQ ID NO:1) y la secuencia de fitasa silvestre (SEQ ID NO: 2). Las discordancias indican las mutaciones puntuales realizadas en la secuencia génica original. Las mutaciones puntuales toman los codones usados preferiblemente en la levadura de células hospedadoras Pichia pastoris. Como se puede observar a partir de la Fig. 6D, que muestra un alineamiento de la proteína madura traducida de SEQ ID NO:1 y SEQ ID NO:2, las 211 mutaciones son sinónimas, es decir ninguna de las mutaciones conducía a un aminoácido diferente en el polipéptido de la fitasa.Starting from the pPICZa vector containing the nucleotide sequence encoding the wild odoriferous Serratia phytase described in Example 1, the inventors of the present invention evaluated and tested point mutations in this nucleotide sequence that could lead to improved expression of the phytase protein in the host cell. It was observed that the 211 point mutations presented in Figure 6B (SEQ ID NO: 1) compared to the wild phytase sequence (SEQ ID NO: 2) contributed to an effective and stable expression in the yeast Pichia pastoris. Fig. 6C shows a sequence alignment of the optimal phytase sequence (SEQ ID NO: 1) and the wild phytase sequence (SEQ ID NO: 2). The mismatches indicate the point mutations made in the original gene sequence. Point mutations take the codons preferably used in the yeast of host cells Pichia pastoris. As can be seen from Fig. 6D, which shows an alignment of the mature protein translated from SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2, the 211 mutations are synonymous, i.e. none of the mutations led to an amino acid different in the phytase polypeptide.

A fin de determinar si las mutaciones realizadas en SEQ ID NO: 1 tienen un efecto sobre la expresión de proteína de levadura, la secuencia nucleotídica modificada se expresó bajo las mismas condiciones que en el Ejemplo 1. A fin de determinar los perfiles de expresión, se tomaron muestras en los puntos temporales 0, 19, 31, 43, 55, 67, 79 y 91 horas después de la expresión en metanol. La actividad de fitasa se midió usando el método del molibdato-vanadato en medio ácido (ISO 300024:2009 (E)) según se describe en el Ejemplo 3. AppAs-r del Ejemplo 3 se usó como un ejemplo comparativo.In order to determine if the mutations made in SEQ ID NO: 1 have an effect on yeast protein expression, the modified nucleotide sequence was expressed under the same conditions as in Example 1. In order to determine the expression profiles, Samples were taken at time points 0, 19, 31, 43, 55, 67, 79 and 91 hours after methanol expression. Phytase activity was measured using the molybdate-vanadate method in acidic medium (ISO 300024: 2009 (E)) as described in Example 3. AppAs-r of Example 3 was used as a comparative example.

Los resultados se resumen en la Tabla 1. Los datos de este ejemplo comparativo se expresan logarítmicamente en la gráfica según la Figura 7, que muestra la actividad expresada en unidades/l frente al tiempo (h).The results are summarized in Table 1. The data in this comparative example are logarithmically expressed in the graph according to Figure 7, which shows the activity expressed in units / l versus time (h).

En la Figura 7, el perfil de expresión de la fitasa AppsAS-r silvestre (ejemplo comparativo) se muestra en azul (rombo relleno) y el perfil de expresión de la secuencia óptima se muestra en rojo (cuadrados rellenos). Como se puede observar a partir de la gráfica, la expresión del gen de fitasa silvestre no es óptima. Los primeros productos medibles aparecen después de 40 horas de inducción. Después de 91 horas, la curva de saturación muestra una actividad máxima de 143 U/l. Sorprendentemente, la expresión de la secuencia del gen de fitasa modificado (secuencia óptima) muestra un producto génico de fitasa medible inmediatamente en las primeras horas de expresión de proteína, que alcanza la saturación después de alrededor de 20 a 30 horas de inducción de la expresión génica. Después de 90 horas, la producción de fitasa era mayor de 200 veces. Este incremento en la producción era inesperado.In Figure 7, the expression profile of the wild AppsAS-r phytase (comparative example) is shown in blue (filled rhombus) and the expression profile of the optimal sequence is shown in red (filled squares). As can be seen from the graph, the expression of the wild phytase gene is not optimal. The first measurable products appear after 40 hours of induction. After 91 hours, the saturation curve shows a maximum activity of 143 U / l. Surprisingly, the expression of the modified phytase gene sequence (optimal sequence) shows a phytase gene product immediately measurable in the first hours of protein expression, which reaches saturation after about 20 to 30 hours of induction of expression. gene. After 90 hours, phytase production was greater than 200 times. This increase in production was unexpected.

El Ejemplo 5 demuestra así que las mutaciones realizadas en la secuencia óptima, que tiene en cuenta la utilización de codones en la respectiva célula hospedadora de levadura Pichia Pastoris, contribuía en efecto a una expresión de proteína incrementada y eficaz.Example 5 thus demonstrates that mutations made in the optimal sequence, which takes into account the use of codons in the respective Pichia Pastoris yeast host cell , did indeed contribute to an increased and effective protein expression.

Tabla 1: Perfil de expresión de fitasa silvestre en comparación con fitasa óptimaTable 1: Wild phytase expression profile compared to optimal phytase

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Claims (13)

REIVINDICACIONES 1. Un molécula de ácido nucleico aislada1. An isolated nucleic acid molecule i) que comprende la secuencia nucleotídica según SEQ ID NO: 1 que codifica una proteína con actividad de fitasa o ii) que tiene una identidad de secuencia de al menos 86% con una secuencia nucleotídica según SEQ ID NO: 1 que codifica una proteína con actividad de fitasa,i) comprising the nucleotide sequence according to SEQ ID NO: 1 encoding a protein with phytase activity or ii) having a sequence identity of at least 86% with a nucleotide sequence according to SEQ ID NO: 1 encoding a protein with phytase activity, en donde la molécula de ácido nucleico aislada comprende mutaciones de optimización codónica con respecto a un organismo celular hospedador,wherein the isolated nucleic acid molecule comprises codon optimization mutations with respect to a host cell organism, en donde el organismo celular hospedador es Pichia pastoris, ywhere the host cell organism is Pichia pastoris , and en donde la molécula de ácido nucleico difiere de la correspondiente secuencia codificante nucleotídica silvestre según SEQ ID NO: 8 en la presencia de al menos 50 mutaciones de optimización codónica.wherein the nucleic acid molecule differs from the corresponding wild nucleotide coding sequence according to SEQ ID NO: 8 in the presence of at least 50 codon optimization mutations. 2. La molécula de ácido nucleico aislada según la reivindicación 1, en donde la molécula de ácido nucleico no comprende una secuencia nucleotídica que codifica un péptido de señalización N-terminal.2. The isolated nucleic acid molecule according to claim 1, wherein the nucleic acid molecule does not comprise a nucleotide sequence encoding an N-terminal signaling peptide. 3. La molécula de ácido nucleico aislada según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que al menos 50% de los codones de la correspondiente secuencia de ácido nucleico silvestre están modificados en los codones más favorecidos por el organismo celular hospedador.3. The isolated nucleic acid molecule according to any of the preceding claims, wherein at least 50% of the codons of the corresponding wild nucleic acid sequence are modified in the codons most favored by the host cell organism. 4. La molécula de ácido nucleico aislada según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que todos los codones de la molécula de ácido nucleico aislada están modificados en los codones más favorecidos por el organismo celular hospedador.4. The isolated nucleic acid molecule according to any of the preceding claims, wherein all the codons of the isolated nucleic acid molecule are modified in the codons most favored by the host cell organism. 5. La molécula de ácido nucleico aislada según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que codifica la secuencia de aminoácidos de la proteína con actividad de fitasa según SEQ ID NO: 3.5. The isolated nucleic acid molecule according to any of the preceding claims, which encodes the amino acid sequence of the phytase activity protein according to SEQ ID NO: 3. 6. Una construcción de expresión que comprende la secuencia de ácido nucleico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 conectada operativamente a elementos que regulan la expresión de la secuencia de ácido nucleico en una célula hospedadora, en donde el organismo celular hospedador es Pichia pastoris. 6. An expression construct comprising the nucleic acid sequence according to any one of claims 1 to 5 operatively connected to elements that regulate the expression of the nucleic acid sequence in a host cell, wherein the host cell organism is Pichia pastoris. 7. La construcción de expresión según la reivindicación 6, en la que los elementos que regulan la expresión comprenden un promotor funcional en la célula hospedadora y opcionalmente una secuencia de terminación.7. The expression construct according to claim 6, wherein the elements that regulate the expression comprise a functional promoter in the host cell and optionally a termination sequence. 8. Un vector que comprende la molécula de ácido nucleico según la reivindicación 1 a 5 o la construcción de expresión según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 7.8. A vector comprising the nucleic acid molecule according to claim 1 to 5 or the expression construct according to any of claims 6 to 7. 9. Un método para producir una proteína que tiene la actividad enzimática de una fitasa que comprende las etapas de:9. A method of producing a protein that has the enzymatic activity of a phytase comprising the steps of: a) introducir en una célula hospedadora un vector que comprende:a) introducing into a host cell a vector comprising: i) elementos que regulan la expresión que son funcionales en la célula hospedadora; yi) elements that regulate expression that are functional in the host cell; Y ii) conectada operativamente a los mismos una molécula de ácido nucleico como la definida en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5;ii) operatively connected thereto a nucleic acid molecule as defined in any one of claims 1 to 5; b) cultivar las células hospedadoras obtenidas en la etapa a) bajo condiciones adecuadas para la expresión de la proteína, y opcionalmenteb) culturing the host cells obtained in step a) under conditions suitable for protein expression, and optionally c) recuperar del cultivo celular la proteína producida en la etapa b),c) recover the protein produced in stage b) from the cell culture, en donde el organismo celular hospedador es Pichia pastoris. where the host cell organism is Pichia pastoris. 10. El método según la reivindicación 9, en el que los elementos que regulan la expresión comprenden un promotor funcional en la célula hospedadora y opcionalmente una secuencia de terminación. 10. The method according to claim 9, wherein the elements that regulate the expression comprise a functional promoter in the host cell and optionally a termination sequence. 11. El método según la reivindicación 9 o 10, en el que la expresión de la proteína se lleva a cabo usando un sistema de expresión metanólico.11. The method according to claim 9 or 10, wherein the expression of the protein is carried out using a methanolic expression system. 12. El método según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que la proteína recuperada en la etapa c) tiene una actividad de fitasa de al menos 1000 unidades/l.12. The method according to any of claims 9 to 11, wherein the protein recovered in step c) has a phytase activity of at least 1000 units / l. 13. El método según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en el que la etapa de recuperación comprende a) separar la proteína secretada del medio y/o b) separar la proteína de la célula hospedadora. 13. The method according to any of claims 9 to 12, wherein the recovery step comprises a) separating the secreted protein from the medium and / or b) separating the protein from the host cell.
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